橋鞏水電站水庫優(yōu)化調(diào)度及機組優(yōu)化運行影響研究

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1、橋鞏水電站水庫優(yōu)化調(diào)度及機組優(yōu)化運行影響研究羅偉廣西投資集團方元電力股份有限公司橋鞏水電站分公司摘要:水電站的水庫優(yōu)化調(diào)度就是尋找最優(yōu)的方法對水庫的流量進行合理分配，以達到，以達到水庫來水綜合利用的調(diào)度方式，從而實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。水電站的系統(tǒng)以及電網(wǎng)系統(tǒng)的管理中，水電站的優(yōu)化調(diào)度是十分重要的組成部分，水庫優(yōu)化調(diào)度的水平將直接影響到水利工程以及設(shè)備的作用發(fā)揮，對于電網(wǎng)的安全運行也具有重要的意義。本文就橋鞏水電站水庫優(yōu)化調(diào)度進行研究。關(guān)鍵詞：水電站;水庫;優(yōu)化調(diào)度;作者簡介：羅偉（1982-），男，工程師，本科，主要從事水利、水庫調(diào)度工作。收稿日期：2017-10-24R

2、eceived：2017-10-24水庫優(yōu)化調(diào)度及經(jīng)濟化運行顧名思義就是如何用盡可能少的水發(fā)出最多的電量。橋鞏電廠目前水庫經(jīng)濟化運行的手段為通過盡可能的抬高上游水位，增加發(fā)電水頭以達到減小發(fā)電耗水率以及汛期通過提前預(yù)泄，減少棄水量兩種方式，似乎除了這2種方式，我廠沒有其他更多的方式。但實際上并不如此，通過與其他電廠的技術(shù)交流，水庫經(jīng)濟化運行的方法還有通過合理開機順序及負荷分配的手段。本文就如何分析如何更經(jīng)濟分配機組順序作為研究的方向。1橋鞏水電站流域概況橋鞏水電站位于廣西來賓市境內(nèi)的紅水河干流上，上游距已建的樂灘水電站75km,下游距待建的大藤峽水電站175km,距來賓

3、市區(qū)40km,距南寧市151km。是紅水河規(guī)劃十級開發(fā)中的第九個梯級水電站。壩址以上流域面積128564km,多年平均流量2130m/s,正常蓄水位84.0mo相應(yīng)庫容1.91億mo安裝8臺單機容量57MW,總裝機容量456MW的燈泡貫流式水輪發(fā)電機組，單機容量為全國最大，世界第二。2水電站水庫優(yōu)化調(diào)度的特性水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線是表示水輪機水頭、流量、出力和效率Z間的相互關(guān)系曲線,在電站設(shè)計中，是選擇水輪機及分析最優(yōu)工況位置的依據(jù)。在運行管理中，是供運行人員隨時掌握各種運行工況，水輪機各有關(guān)參數(shù)，作為電網(wǎng)調(diào)度和負荷分配的依據(jù)。它對電站如何合理放水，提高機組效率和減少單位電

4、能耗水量起著指導(dǎo)作用。因此掌握運行水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線，對水庫合理調(diào)度，提高水電站經(jīng)濟效益有其重要意義。橋鞏水電站共8臺機組，3.4.7.8等4臺為天津阿爾斯通機組，1.2.5.6等4臺為東電機組，水庫經(jīng)濟化調(diào)度的方式則不僅可以通過負荷安排的方式進行優(yōu)化，還可以通過合理安排開機順序進行。下面我們將對東電及天阿機組的優(yōu)先開機順序和負荷分配問題進行研究。我們研究的方向主要在流量較小的情況下，因為流量如果較多，機組基本全開，也就不存在開哪臺機組，不開哪臺機組的問題。在最低400流量情況下，我廠下游水位在60M左右，則最高水頭有可能達到24.0M,我們將從23.5M水頭下開始進行

5、分析。（1）我們通過天阿和東電的機組運行特性曲線表得到在相同出力、相同水頭下，各品牌機組效率值高低。我們對東電和天阿機組的水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線進行分析比較如表1。從表1可以看出，在相同水頭下，相同出力下，天阿機組的效率值普遍高于東電機組，而機組發(fā)電耗水率也卬證了這一觀點，因此，在相同情況下，優(yōu)先開啟天阿機組更有利于節(jié)約水量。（2）接下來我們將比較在相同出力情況下，究竟是機組負荷盡量數(shù)臺帶滿，另外一臺偏少負荷合理呢還是機組負荷平均分配合理。表1下載原表廠家提供的運轉(zhuǎn)特性曲線，一般是以水頭（H）為橫坐標，流量（Q）為縱坐標,在坐標范圍內(nèi)繪出幾條等效率曲線與水輪機和發(fā)電機的出力

6、限制線所組成的曲線圖，而這種運轉(zhuǎn)特性曲線上沒有流量這一參數(shù)（它是隱函數(shù)），他只反映水輪機效率和水頭、出力之間的關(guān)系。此外，對整個機組出力，效率等運行工況也不能直接查閱，因此我們要改制這種水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線，將水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線變?yōu)闄C組運轉(zhuǎn)特性曲線。改制時，首先要顯現(xiàn)岀流量Q這一參數(shù)，并以它為橫坐標，將原來水頭作為縱坐標，將原來的出力曲線改為若干條等出力曲線，與原來的幾條效率曲線及出力限制線，均點繪到『Q坐標系中，使水電站的水頭、出力、效率和流量之間的關(guān)系直接在圖中反映出來。其具體做法是:在原運轉(zhuǎn)特性曲線的橫坐標H上，通過本電站工作深度內(nèi)的若干個工作水頭（包括最大水頭和最

7、小水頭），做若干個平行于橫坐標的流量的直線，每條直線與等效率曲線n相交數(shù)點，與出力限制線相交一點，將每個交點的縱橫坐標（H.Q）及效率n值記在預(yù)先畫好的計算表2中，再根據(jù)：式中:N水輪機出力;H——-一水輪機凈水頭；9-水的比重；H—水輪機效率；Q_—通過水輪機的流量;將各點的Q值N值算出，填入表2中相應(yīng)的位置。表2下載原表并以II為縱坐標，Q為橫坐標，將表屮各點點繪到坐標系屮，并注上H及N值,先將各相同的n值連成光滑的曲線，再把相等N值的點（N值為整數(shù)的點需插補計算）也連成光滑二的曲線，不足部分則進行適當延長到此就完成了水輪發(fā)電機運轉(zhuǎn)特