導(dǎo)語(yǔ)：水電站優(yōu)化調(diào)度分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

一、馬回電站簡(jiǎn)況

馬回水電站是四川嘉陵江流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第九級(jí)，以發(fā)電為主、兼顧航運(yùn)，距蓬安縣城11公里，其上游有已建成的寶珠寺水電站(裝機(jī)70方千瓦，具有不完全年調(diào)節(jié)性盲能)。

嘉陵江流域?qū)倥瘽竦膩啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，多年平均降雨量994.9mm。馬回水電站壩址以上流域面積74645km2，多年平均徑流量279億m3多年平均流量816m3，河道正常蓄水位292.70m，總庫(kù)容9132萬(wàn)m3，發(fā)電死水位292.00m，死庫(kù)容8178萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容為954萬(wàn)m3，消落深度為0.70m，具有日調(diào)節(jié)性能。

馬回水電站總裝機(jī)容量8.61萬(wàn)kW，分三個(gè)階段建成：70年代建成5×800kW的徑流式電站(簡(jiǎn)稱(chēng)小站)，后改造為5×2000kW，單機(jī)引用流量22.78m3/s；90年代初引進(jìn)奧地利依林公司燈泡貫流式發(fā)電機(jī)組，建成2×2.305萬(wàn)kW的大站，單機(jī)引用流量225m3/s；2000年利用已有的大壩、船閘等水工建筑物，大站擴(kuò)建了2×1.5萬(wàn)kW的軸流轉(zhuǎn)漿式機(jī)組，單機(jī)引用流量151.71m3/s。電站設(shè)計(jì)水頭11.4m，總引用流量867.32m3/s，是蓬安縣地方電網(wǎng)的骨干電源，實(shí)行自發(fā)自供，并通過(guò)110kV線路與國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)，余電上網(wǎng)。

電站的負(fù)荷分為縣內(nèi)負(fù)荷和上網(wǎng)負(fù)荷?？h內(nèi)工業(yè)用戶較少，主要是商業(yè)和民用電，這部分負(fù)荷多集中在早晚高峰用電，深夜低谷用電少，但必須優(yōu)先保障供電。為了消化豐水期的富余電量，縣內(nèi)還建有高耗能企業(yè)，根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)有發(fā)電裝機(jī)和可發(fā)電量，枯水和平水期不能完全滿足高耗能企業(yè)用電，這部分用戶按計(jì)劃安排供電，主要在豐水期生產(chǎn)。上網(wǎng)負(fù)荷是指向大電網(wǎng)送電。與省電力公司簽定的上網(wǎng)協(xié)議，確定上網(wǎng)容量為5.61萬(wàn)kW，上網(wǎng)電量按全省的平均利用小時(shí)計(jì)算，按省調(diào)度中心下達(dá)的負(fù)荷曲線運(yùn)行，考核非常嚴(yán)格，每?jī)煞昼娍己艘淮纬冯娏?，因此我們必須按?guī)定嚴(yán)格保證上網(wǎng)負(fù)荷。

二、水庫(kù)調(diào)度

馬回電站是利用河流自然彎道，裁彎取直，修建攔河大壩提高水頭發(fā)電，屬于徑流式電站，但可通過(guò)壩址以上河道蓄水進(jìn)行日調(diào)節(jié)。

1.來(lái)水流量分析。嘉陵江水勢(shì)平緩，自然落差小，電站主要通過(guò)上游亭子口、金銀臺(tái)水文站的水文預(yù)報(bào)資料進(jìn)行來(lái)水流量預(yù)測(cè)。由于嘉陵江來(lái)水流量變化復(fù)雜，水文、氣象預(yù)報(bào)還不夠準(zhǔn)確，加之地方電網(wǎng)峰谷負(fù)荷變化大，難以利用來(lái)水流量進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)。如當(dāng)預(yù)報(bào)上游出現(xiàn)一個(gè)較大流量、而實(shí)際來(lái)水量小于預(yù)報(bào)的流量時(shí)，按預(yù)報(bào)來(lái)水量安排運(yùn)行方式，可能造成水位下降很快，甚至不能保證機(jī)組的連續(xù)出力，使發(fā)、供電受到嚴(yán)重的影響。相反，如果預(yù)報(bào)上游來(lái)水量小而實(shí)際來(lái)水量大時(shí)，可能造成水位上升很快，甚至提閘放水而造成大量棄水。因此，為了充分合理地利用來(lái)水流量，并考慮防洪、通航、發(fā)電之間的協(xié)調(diào)和滿足其它部門(mén)對(duì)河道水位提出的要求，盡可能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)水文預(yù)報(bào)(除亭子口和金銀臺(tái)的水文預(yù)報(bào)外，還應(yīng)對(duì)寶珠寺電廠下泄流量進(jìn)行分析)、負(fù)荷情況、實(shí)際水位等因素進(jìn)行綜合分析，對(duì)有限的可調(diào)庫(kù)容實(shí)行動(dòng)態(tài)調(diào)度。

2.日運(yùn)行方式。如果按設(shè)計(jì)要求保持在正常設(shè)計(jì)水位時(shí)，根據(jù)來(lái)水流量的多少增減負(fù)荷，這種運(yùn)行方式在人庫(kù)流量不是隨負(fù)荷變化而變化的情況下，不能滿足負(fù)荷變化的要求。電站從投運(yùn)以來(lái)，由于泥沙淤積嚴(yán)重，原設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)庫(kù)容已減少1/3以上。為了加大有效調(diào)節(jié)庫(kù)容，每年枯、乎水期用草袋裝上黃泥加高溢流壩0.6m，使蓄水高程達(dá)到293,30m(略低于大壩泄洪沖砂閘門(mén)頂部高程)，并控制在293.25m內(nèi)運(yùn)行。水位抬高后，增加了可調(diào)庫(kù)容量850萬(wàn)m3，可調(diào)節(jié)電量25萬(wàn)kW.h。為了充分利用豐枯、峰谷電價(jià)政策，提高綜合電價(jià)水平，結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際，采用了以下幾種運(yùn)行方式：

(1)在枯水期或平水期的枯水時(shí)段，當(dāng)日平均入庫(kù)流量小于150m3/s、庫(kù)區(qū)水位低于292.70m時(shí)，電站降低出力，按主要供縣內(nèi)用電、上網(wǎng)保持最低負(fù)荷3萬(wàn)kW來(lái)安排日發(fā)電負(fù)荷曲線。

(2)在枯水期峰水段或平水期的平水段，當(dāng)日平均入庫(kù)流量大于150m3/s、小于400m3/s、庫(kù)區(qū)水位高于292.70m時(shí)，充分利用有限的調(diào)節(jié)庫(kù)容實(shí)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償調(diào)節(jié)。根據(jù)亭子口、金銀臺(tái)水文站8時(shí)、14時(shí)、20時(shí)的來(lái)水流量預(yù)報(bào)和大壩水位預(yù)測(cè)(亭子口來(lái)水流量經(jīng)24小時(shí)、金銀臺(tái)來(lái)水流量經(jīng)12小時(shí)后入庫(kù))，利用有效庫(kù)容和消落水位，結(jié)合負(fù)荷的變化，在保證出力水位調(diào)度線和加大水位出力調(diào)度線上進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償調(diào)節(jié)。具體調(diào)節(jié)方法是：每天23時(shí)至次日7時(shí)降低出力，提高水位至293m以上；7時(shí)至11時(shí)加大出力調(diào)早峰，水位降至292.70m左右；中11時(shí)至19時(shí)降低出力，提高水位至293m以上，為晚高峰做準(zhǔn)備；19時(shí)至23時(shí)加大出力調(diào)晚高峰，水位降至292.50m以下，但最低不能低于292.40m，如果低于此水位，由于來(lái)水流量較小，將難以恢復(fù)至正常水位。這種運(yùn)行方式，充分利用了有效庫(kù)容，較好地解決了入庫(kù)流量不足和早晚高峰多發(fā)電的問(wèn)題。

(3)在乎水期的峰水段或峰水期的平水段，當(dāng)日平均入庫(kù)流量大于400m3/s而小于800m3/s、庫(kù)區(qū)水位高于292.70m時(shí)，23時(shí)至次日7時(shí)降低出力，提高水位至292.80m以上；7時(shí)至11時(shí)加大出力調(diào)早峰，水位降至292.50m以下；11時(shí)至19時(shí)平段降低出力，提高水位至292.80m以上，為晚高峰做準(zhǔn)備；19時(shí)至23時(shí)加大出力調(diào)晚峰，水位降至292.50m以下，但最低水位不能低于292.20m。這種運(yùn)行方式也是充分利用有效庫(kù)容進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，盡量避免棄水。

(4)當(dāng)日平均入庫(kù)流量大于867.32m3/s(豐水期)時(shí)，溢流壩的草袋將被沖掉，電站日運(yùn)行比較平衡，按最大發(fā)電出力及峰平谷負(fù)荷預(yù)測(cè)安排日負(fù)荷曲線。

三、優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式

馬回水電站有不同時(shí)期修建的三個(gè)廠房，分別安裝了定漿式、燈泡貫流式、立軸轉(zhuǎn)漿式共9臺(tái)機(jī)組，不同類(lèi)型機(jī)組參數(shù)如效率、耗水率等有一定差異。運(yùn)行中，機(jī)組既要擔(dān)任基荷，又要擔(dān)任腰荷、峰荷和備用。由于系統(tǒng)負(fù)荷變化較大，開(kāi)停嘰次數(shù)較多，機(jī)組組合運(yùn)行方式也多。為了進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，測(cè)算了三種類(lèi)型機(jī)組在發(fā)電量一定時(shí)不同水位的耗水量。

1.從表一可知，不同類(lèi)型機(jī)組，耗水率有明顯差別。發(fā)電量一定時(shí)選擇何種組合運(yùn)行方式所耗水量最小，或者說(shuō)在相同流量下選擇何種組合運(yùn)行方式所發(fā)電量最多，要根據(jù)入庫(kù)流量、負(fù)荷變化情況來(lái)靈活安排。上網(wǎng)負(fù)荷是通過(guò)大站110kV線路送人大網(wǎng)，根據(jù)上網(wǎng)協(xié)議，在任何運(yùn)行方式下，大站必須開(kāi)一臺(tái)以上機(jī)組，才能滿足系統(tǒng)對(duì)上網(wǎng)點(diǎn)的考核。在發(fā)電設(shè)備完好情況下，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷情況，按先選耗水率低機(jī)組運(yùn)行的原則列出機(jī)組的組合運(yùn)行方式。

以上任何運(yùn)行方式，大站必須有一臺(tái)機(jī)組作調(diào)節(jié)，其余機(jī)組擔(dān)任基荷。

2.發(fā)電機(jī)出力大小主要取決于流量和水頭。入庫(kù)流量受天然降雨和上游來(lái)水多少的制約，人為無(wú)法控制，而控制發(fā)電水位，可以獲得增量發(fā)電效益。在機(jī)組正常運(yùn)行情況下，下游水位變化不大。不考慮下游水位變化對(duì)發(fā)電的影響，當(dāng)上游水位提高(草袋加黃泥)，從表三可以看出對(duì)發(fā)電出力影響很大。水位控制及發(fā)電增量表。

從表三可以看出：在高于正常水位292.7m、運(yùn)行水頭11.4m時(shí)，上游水位越高，同樣的水量，增發(fā)電量越多，發(fā)電效益越好，這在枯水期特別重要。在低于正常水位292.7m下運(yùn)行，將減少發(fā)電量。但是，上游水位不能超過(guò)293.30m，否則將造成大壩溢流棄水。

總之，要充分利用水資源、最大限度地發(fā)揮電站發(fā)電效益，要從以下幾方面實(shí)行優(yōu)化調(diào)度：一是及時(shí)、準(zhǔn)確了解上游水文站的水文預(yù)報(bào)資料，并根據(jù)上游調(diào)節(jié)庫(kù)容下泄流量對(duì)來(lái)水量進(jìn)行分析，作好次日負(fù)荷預(yù)測(cè)，確定運(yùn)行方式；二是合理利用電站有效庫(kù)容，盡可能提高上游水位；三是要利用豐枯、峰谷電價(jià)政策，盡量做到早晚高峰多發(fā)電，提高綜合電價(jià)水平；四—是機(jī)組的組合運(yùn)行方式，按效率高、耗水率低優(yōu)先的原則。