白漁潭水電站水情與機(jī)組運(yùn)行方式分析

1、白漁潭水電站水情與機(jī)組運(yùn)行方式分析大唐衡陽發(fā)電股份有限公司唐濤萍一、公司概況大唐衡陽發(fā)電股份有限公司白漁潭水電站（以下簡稱“白站”）位于衡陽市東北部耒水河口 15.7km,離衡陽市中心15kg壩址控制流域面 積11170km，是一座以發(fā)電為開發(fā)目標(biāo)的低水頭涇流水電站。樞紐建筑物包括攔河壩（溢流壩和非溢流壩）、主副廠房、船閘、溢洪道等 四個(gè)部分。溢流壩位于河床中部，長 182.35m,為無閘門控制的自由 溢流式壩，壩頂高程為58m水位超過58m的正常蓄水位時(shí)溢流壩開 始溢流。全站共裝有8臺水輪發(fā)電機(jī)，總?cè)萘?1.9MW 水庫總庫容2.65億m，有效庫容0.08億用，設(shè)計(jì)洪水位64.20m, 校核

2、洪水位65.95m,正常蓄水位58.00m，死水位57.00m，調(diào)節(jié)性能 為日調(diào)節(jié)。庫區(qū)多年平均降雨量為1488mm多年平均徑流總量：97.76億m，多 年平均流量310nVs，實(shí)際最大流量：7100nVs實(shí)際最小流量：49nVs。二、20X0 20XX年水情分析1、五年中各月上游來水量特點(diǎn)，見圖135930/ .2520115A10U 二Bl5日事1023467aIQ1112T加鮎年3. 967, 315,415, g10. 311.25.55.2$4.44L 823.237. IfiT4fi, hr17. 7引3.77?X 2E斤11e. is 3Ep.麗7.5. 59.,24nIS. 7

3、, &3.47q5.苛h.如fi別JJJa. 22乩莊?, /i 7f?4丨24. El gq4. $ &6fi.714. as2qq3.3. IS3055 57. fl/i乩flFJJL取OFa. a上游未水量憶立方米”近齡上游來水量紜立方料月悅+ 2D05 年 一 2006200T 年 2008 -*-2009圖1圖1、五年上游來水量從圖中來看，五年中月平均來水量最高的區(qū)域的月份為 3-8月，平均 來水8.7億M，處于最低區(qū)域的月份是10、11、12月，近五年月平 均來水量僅在4億M左右，低于其它月份。上游庫區(qū)來水特點(diǎn)：豐水期耒水流域在東江水庫庫區(qū)降雨形成的徑流 水量被截流攔蓄，平時(shí)以保證

4、下游社會用水為基準(zhǔn)下放約 50-100m3/s，東江以下流域降雨形成的徑流通常在雨后一周時(shí)間結(jié) 束。8-10月湘江流量偏小，為保湘江中下游城市用水，東江水庫加 大下泄流量至150300秒立方米。距白站上游七十公里處的遙田水 電站參加系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行時(shí)，下泄的水量經(jīng)過68個(gè)小時(shí)左右進(jìn)入白站大壩前。2、五年來各月溢洪量特點(diǎn)，見圖 2。302520151050/ / /* / 123456789101112-20050.13.40.91. 13.7& 40.10.10.200.10緲陣0.70.81,2(1 7Z712274.10IJ0.30200丁年0.91.21.B1. 90.6M 9o15200.

5、30.220080.90,60.90. 20.65 61,60.40.100.10001.27.91. 2rr0.200+百年平均值0.51.21.20. 91.95. 86.43. 90.500.20.1近五年單月溢洪量（億立方米）-2006年200祥2008年 十2009年 五年平均值圖2圖2、近五年各月溢洪量由圖2可見，五年月溢洪量最高月份為 5、6、7、8月，平均泄洪量 為4.5億M,五年月溢洪量處于最低區(qū)域的有 10、11、12月，即第 四季度的三個(gè)月，五年平均溢洪量均低于0.2億M,遠(yuǎn)低于其它月份, 特別是10月份溢洪量幾近于零。三、水情與機(jī)組運(yùn)行方式分析通常認(rèn)為，水電站來水量與發(fā)

6、電量之間應(yīng)成正比關(guān)系。 來水越多發(fā)電 越多。但對于低水頭徑流式水電站而言，它們之間并不是單純簡單的 正比例關(guān)系。從白站多年運(yùn)行情況分析看，只有日調(diào)節(jié)功能的小水 庫、，需根據(jù)來水量、入庫流量、當(dāng)時(shí)水位水頭靈活機(jī)動調(diào)整機(jī)組開 停機(jī)狀態(tài)，這樣才能充分合理、科學(xué)地利用水能，以達(dá)到機(jī)組的最經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行，使發(fā)電效益最大化。1、各月水情與發(fā)電量分析(1)、來水量多的月份發(fā)電量并不在最大值，往往出現(xiàn)下降現(xiàn)象。因?yàn)閬硭孔畲蟮脑路萃鐥壛恳沧畲螅?如洪水期間，白站日來水 量大但大部分水能都直接溢棄，水能利用率偏低，反而不利于發(fā)電及 機(jī)組運(yùn)行調(diào)節(jié)。另外因洪水流量過大，造成上下游水位落差下降，機(jī) 組接帶負(fù)荷不高直至

7、被迫停機(jī)，發(fā)電量減少。圖3、五年來上游來水量、溢洪量與發(fā)電量均值圖近五年上謝絲眇條 誡劭虧發(fā)電耕頂對應(yīng)圖30.幣*c、“1234567891Q1112十理丘年上誘耕戢藕5.56.477,03IL3IL24.493,33454.02D.491J1,19D.851.B95J&6.38価0.4?00.1T皿6近碎單月復(fù)電晝幀&,28L337,086J46.B76.45.T56.375.Q61394&4,94*15近族紬喪 電珈如圖3所示，五年中各月來水量呈單峰狀，14月與912月間， 來水基本均衡，進(jìn)入汛期的58月，受降雨過程影響，上游來水逐 漸增多，并在78月間出現(xiàn)極值(其中20XX年因碧麗絲臺風(fēng)

8、影響， 來水出現(xiàn)建廠以來的最大值)。相對應(yīng)，泄洪量亦在上述月份中呈單 峰狀分布。從發(fā)電量分析，五年來各月中發(fā)電量起伏不大，基本呈直 線分布，但在來水量大的月份里發(fā)電量卻呈下降態(tài)勢，洪峰過后，發(fā) 電量又開始增加，到四季度因上游來水量偏少發(fā)電量減少。(2)、傳統(tǒng)的枯水月份中(1、2月)來水不枯，發(fā)電量不低。產(chǎn)生 此現(xiàn)象的原因是：白站來水量除隨季節(jié)性來水量變化外， 還受到上游 各梯極電站放水量牽制。東江水庫正常運(yùn)行為豐水期攔蓄庫區(qū)流域流 量，進(jìn)入12月及第二年一季度，集中放水發(fā)電。其二在傳統(tǒng)枯水月 時(shí)期時(shí)常出現(xiàn)幾天的豐水水情，可以保證機(jī)組全開，甚至發(fā)生棄水現(xiàn) 象；其三豐水月某段時(shí)期連續(xù)出現(xiàn)一段時(shí)期的

9、枯水水情，來水量嚴(yán)重不足，發(fā)電量偏少?？傊?，來水量最多的月份發(fā)電量并非最高。對于日調(diào)節(jié)水庫，真正創(chuàng) 下全年發(fā)電量高峰的是日均來水量在 300-400m3/s的月份，在此狀 態(tài)下，即可保證機(jī)組全開接帶負(fù)荷，又可避免壩面棄水。2、豐水期、枯水期機(jī)組運(yùn)行方式分析選取20XX年平水年為例并依據(jù)圖4中實(shí)際來水量數(shù)據(jù)，來水量最多 的四個(gè)月為3、5、6、7月，來水量最少的四個(gè)月為 9、10、11、12 月，剩下的1、2、4、8月為平水月。當(dāng)來水量持續(xù)充盈時(shí)，為充分利用水能盡可能不棄水、少棄水，機(jī)組 保持全運(yùn)行狀態(tài)，減少開停次數(shù)。如 20XX年 6月26日至7月6日， 機(jī)組全運(yùn)行狀態(tài)240小時(shí)，近十天時(shí)間無開

10、停機(jī)；當(dāng)日來水量偏少時(shí)， 可通過開機(jī)放水、停機(jī)蓄水人工調(diào)整機(jī)組集中在尖高峰時(shí)段發(fā)電，所以開停機(jī)次數(shù)增加。如08年6月22日一天開停機(jī)達(dá)21臺次，平均 2.6次/臺。從圖4中也可證實(shí)來水量富足的豐水月開停機(jī)次數(shù)少，來水量貧乏的枯水月開停機(jī)次數(shù)多。20XX年白站單月開停機(jī)次數(shù)最多的11月達(dá)229 次，與最少的7月份153次相差76次，平均每天6.5臺次，開停機(jī) 相當(dāng)頻繁。圖4： 20XX年開停機(jī)次數(shù)與來水量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。O3020陽年各月開停機(jī)次數(shù)及來水量圖一開停機(jī)次數(shù) 亠來水童OOO20O-來水童開停機(jī)次數(shù) 201 191 225 213 221 177 153 171 190 21S 229

11、20455 59 6E 55 74 118 B2 55 30 2E 36 38月份3、電量結(jié)構(gòu)分析同樣的電量，因上網(wǎng)的時(shí)間不同所獲得的效益不同，對于水電站而言， 應(yīng)力爭以最有限的水能發(fā)出最多的高價(jià)電能。目前湖南省電網(wǎng)上網(wǎng)電價(jià)結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)除了分豐枯季節(jié)結(jié)算外，還把一天內(nèi)的時(shí)段分成高尖峰 段、平段、低谷段等三個(gè)時(shí)間段，按不同的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)算。其中平段電價(jià) 為基價(jià)，高尖峰段上浮22%低谷段下浮40%白站在日常運(yùn)行中，充分利用電網(wǎng)電價(jià)有關(guān)規(guī)定，根據(jù)每年中各月、 日水情變化，遵循前述的調(diào)節(jié)規(guī)律，將月度電量結(jié)構(gòu)中的峰谷比率調(diào) 整到最優(yōu)化。即豐水期根據(jù)上游來水以帶基荷為主多發(fā)電，枯水期根據(jù)一日內(nèi)白天來水量（平段、高、

12、尖峰段）基本穩(wěn)定，下半夜（低谷 段）水位迅速上漲的有規(guī)律變化實(shí)際情況， 選擇在尖高峰時(shí)段放水發(fā) 電，騰空庫容至低谷時(shí)段停機(jī)蓄水，靈活機(jī)動變換機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，從 而實(shí)現(xiàn)相同的入庫水量下電量結(jié)構(gòu)最優(yōu)化、發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益最大化。圖5： 20XX年各月水情與電量結(jié)構(gòu)比例表：月份來水量 （億秒立米）發(fā)電量（萬 kwh）尖峰比（%平段比（%低谷比（%1月5.45615.76849.0624.9525.992月5.94657.69646.7825.6627.563月6.76689.68847.7025.6026.714月5.53613.5646.3423.4530.215月7.35772.12844.0723.9

13、431.996月11.80708.31245.3625.8828.767月8.22799.36843.4524.3432.228月5.49629.59243.0422.6634.319月3.85466.248.5424.1327.3410月2.83345.81655.4623.8020.7411月3.56413.1651.9324.6823.3912月3.79475.10450.5625.1624.28結(jié)合圖4、圖5可見，20XX年10月份，該月度發(fā)電量因上游來水量 最少而創(chuàng)下全年單月最低值。然而它的峰谷電量結(jié)構(gòu)在全年是最優(yōu)化 的。尖峰比率超過55%低谷比率不到21%縱觀全年其他月份，如 果將

14、平水月的峰谷電量比重作為比較基準(zhǔn)的話， 豐水期的高、尖峰段 電量比率較之偏低，低谷段電量比例較之偏高；而枯水月相反?；?實(shí)現(xiàn)了枯水月電量峰谷結(jié)構(gòu)優(yōu)于豐水月。經(jīng)測評，通過日電量峰谷比率的調(diào)整，提高尖峰電量比率，降低低谷電量比率，僅此一項(xiàng)，全年可創(chuàng)收近30萬元。四、水情與檢修方式分析根據(jù)湖南電網(wǎng)公司有關(guān)文件規(guī)定，將每年的3、7、& 9月四個(gè)月份定為平水月，4、5、6、10月四個(gè)月份為豐水月，11、12、次年的1、 2月為枯水月。一般而言，機(jī)組檢修工期應(yīng)選在來水量少、棄水量少 的枯水月份。所以按相關(guān)文件規(guī)定所劃分的豐枯時(shí)段則應(yīng)將檢修安排 在11月、12月、次年的1月、2月這段枯水月份，然而從近五年的 上游庫區(qū)實(shí)際來水情況看規(guī)定的枯水月里來水量并非最少，而是第四 季度的10、11、12月來水量最少。從圖1、2看出，各月份中不論是上游來水量還是溢洪量處在最低區(qū) 域的均是第四季度的三個(gè)月：10、11、12月，可謂是現(xiàn)實(shí)中的枯水 月份。相悖與傳統(tǒng)定義的枯水月份是新增了10月、不包含次年的元月、二月。而10月份執(zhí)行的是豐水期的低價(jià)電，所以在該月內(nèi)安排 機(jī)組大修，在安全合理運(yùn)行上即能保障機(jī)組棄水事件的發(fā)生概率最 低，從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度出發(fā)，也能保障公司機(jī)組運(yùn)行的性價(jià)比最高。而次年的元月、二月執(zhí)行的是枯水期的高價(jià)電，在該月份內(nèi)不安排機(jī) 組檢修，充分利用水力資源，合理調(diào)度水庫水位，最大限度的發(fā)揮水