甘肅電力系統(tǒng)水力發(fā)電廠水務(wù)計算規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

1、甘肅電力系統(tǒng)水力發(fā)電廠水務(wù)計算規(guī)范1 總則1.1 為規(guī)范有關(guān)水電站運行中有關(guān)水位、入庫流量、發(fā)電流量、溢流量、排沙及其他用水流量、發(fā)電耗水率、綜合出力系數(shù)、節(jié)水增發(fā)電量等水務(wù)數(shù)據(jù)資料的計算、統(tǒng)計方法，從而為水庫調(diào)度積累可靠的基本運行資料，不斷提高水庫調(diào)度工作水平，特編制本規(guī)范。1.2 水電廠水務(wù)計算是水庫調(diào)度運行工作的一項基本內(nèi)容，是水電廠了解、分析運行情況，考核運行結(jié)果的依據(jù)，也是省調(diào)制定、調(diào)整水電廠短期運行計劃，提高經(jīng)濟調(diào)度水平的需要。1.3 本規(guī)范適用于省調(diào)管轄的各水電廠，容量在2兆瓦及以上的水輪發(fā)電機組都應(yīng)列入水務(wù)計算范圍。2 計算原理及基本數(shù)據(jù)、資料2.1 計算原理2.1.1 水量平

2、衡原理水量平衡原理是指在某一時段內(nèi)入庫水量和出庫水量之差等于這一時段內(nèi)水庫蓄水量的變化。即：W入W出VM一某一時段內(nèi)水庫的入庫水量，包括上游河道來水，以及庫區(qū)降水及周邊降雨匯入水量（立方米）。W出一該時段內(nèi)水庫的出庫水量，包括發(fā)電用水及其它不通過水輪機而單獨引用的灌溉、排沙、排污等興利用水，溢棄水量，以及蒸發(fā)、滲漏、結(jié)冰等損失水量等（立方米）。對于水庫尚未建立完整的庫區(qū)蒸發(fā)、滲漏、結(jié)冰觀測系統(tǒng)，缺乏計算依據(jù)的，這部分損失水量可暫不計算，但應(yīng)積極開展有關(guān)觀測，條件具備時再做計算。V一該時段內(nèi)水庫蓄水量的增減值，蓄水量增加為正，蓄水量減少為負(fù)（立方米）。2.1.2 水電廠動力特性公式對于單臺機組N

3、9.81Qh其中N水輪發(fā)電機組輸出功率簡稱有功出力（千瓦）；h一水頭（或稱毛水頭）（米）；Q一水輪機引用流量（立方米/秒）；水輪發(fā)電機組效率，它小于1，等于水輪機效率水機、發(fā)電機效率電機及機組傳動效率傳的乘積。對于全廠一般用NKQh其中N水電廠所有水輪發(fā)電機組的有功出力總和（千瓦）；h一電廠發(fā)電毛水頭（米）；K一稱為水電廠的綜合出力系數(shù)，其反映了水流的勢能在轉(zhuǎn)化成水輪發(fā)電機組電能過程中的能量損失，其設(shè)計值一般為8.3左右，調(diào)度運行中可根據(jù)實際運行資料確定。2.2 基本數(shù)據(jù)、資料2.2.1 發(fā)電量發(fā)電量按每臺機組分別讀取，應(yīng)采用水輪發(fā)電機組的出口電量，不能以實際發(fā)電量減去廠用及線路、變壓器等設(shè)備

4、的損耗后的上網(wǎng)電量代替。2.2.2 水位水位包括水庫上游（壩前）水位及下游發(fā)電尾水位，可通過實地水尺讀數(shù)（實測水位）或自動水位采集遠(yuǎn)傳裝置（自記水位）得到。水位有效數(shù)位計至0.01米。實測水位每日應(yīng)至少在8時觀測記錄一次。水庫水情日報中的8時水位應(yīng)采用實測值。自記水位根據(jù)水位變化程度連續(xù)或間隔記錄整點數(shù)據(jù)，用來計算時段（日）平均水位。對于一日內(nèi)水位平穩(wěn)變化、變幅較小的水庫，可直接用昨日與當(dāng)日的兩個8時（或當(dāng)日0時和24時）水位的算術(shù)平均值作為日平均上游水位。對于一日內(nèi)水位反復(fù)變化、變幅較大的水庫，應(yīng)采用多點水位按記錄時段長的加權(quán)算術(shù)平均值作為日平均上游水位。由于水電廠日內(nèi)發(fā)電出力過程變化較大，

5、日平均發(fā)電尾水位應(yīng)采用多點水位按記錄時段長的加權(quán)算術(shù)平均值。對于由于發(fā)電機組安裝位置不同，機組間發(fā)電尾水位差距較大的，應(yīng)分別觀測記錄，并分別計算其發(fā)電水頭。多點水位按記錄時段長的加權(quán)算術(shù)平均計算公式為：H_H2H_H3Hn1Hn1_HT2TlT3T2TnTn122224式中H為日（昨日8時至當(dāng)日8時或當(dāng)日。時至24時）平均水位；Hi為I時刻對應(yīng)的水位，Hi為昨日8時（或當(dāng)日0時）水位，Hn為當(dāng)日8時（或當(dāng)日24時）水位。2.2.3 發(fā)電水頭機組發(fā)電水頭hH上游水彳立H尾水位h損失,其中h損失為水頭損失，包括攔污柵壓差、沿管路損耗的水頭。實際計算中，可采用時段（日）平均毛水頭作為發(fā)電水頭，即hH

6、上游水位H尾水位。水頭有效數(shù)位計至0.01米。2.2.4溢流閘門開度及啟閉時間、機組啟停時間等數(shù)據(jù)按規(guī)定準(zhǔn)確記錄。2.2.5庫容曲線水庫庫容曲線需制成水位庫容查算表，一般有效數(shù)位記至1萬立方米。為水務(wù)計算使用方便，可將庫容換算為以“（立方米/秒）日”為單位的水庫水位蓄流量查算表，換算關(guān)系為：1億立方米=01（立方米/秒）日。86400水庫應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定定期施測庫區(qū)地形，并及時修正庫容曲線。2.2.6 閘門泄流曲線泄水建筑物泄流曲線應(yīng)采用設(shè)計提供資料或經(jīng)試驗率定成果，并制作相應(yīng)的上游水位閘門開度泄流量三維查算表。2.2.7 機組動力特性曲線機組動力特性曲線由制造廠家提供模型試驗資料，一般應(yīng)經(jīng)過實

7、地效率實驗檢驗。實際使用中，需制成發(fā)電毛水頭機組出力水輪機引用流量的三維查算表。為保證動力特性曲線能真實反映發(fā)電機組的實際工況，電廠應(yīng)在機組進行增容改造、大修或機組更換重要部件后通過機組效率實驗，對動力特性曲線進行修正。3 計算工作程序3.2 確定計算時段3.1.1 日志計算按照行業(yè)傳統(tǒng)，水電廠水務(wù)計算日的劃分為昨日8時至當(dāng)日8時的24小時。為與電力統(tǒng)計及水文統(tǒng)計時段保持一致，可能需要按照當(dāng)日0時至24時作為計算日。日志計算作為水庫調(diào)度運行的基本資料，須妥善保管，并制作備份。3.1.2 任意時段計算調(diào)度運行中，經(jīng)常需要計算幾個到幾十個小時任意時段的水務(wù)數(shù)據(jù)，作為調(diào)度決策的參考。3.2 運行數(shù)據(jù)

8、的記錄與檢查有關(guān)運行數(shù)據(jù)應(yīng)按照規(guī)定按時觀測、記錄，數(shù)據(jù)使用前應(yīng)作必要的檢查，確保準(zhǔn)確無誤。3.3 計算與校核對于經(jīng)常性計算內(nèi)容，應(yīng)規(guī)范計算步驟與方法，制作相應(yīng)的計算表格。對計算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)過復(fù)核。對于需要向有關(guān)部門發(fā)報水情的水庫，水務(wù)日志計算應(yīng)在每日8時30分前完成并及時報出水庫水情日報。3.4 運行資料整編及統(tǒng)計每月初，應(yīng)結(jié)合編制水庫調(diào)度運行月報對上月的水庫水務(wù)資料作整體檢查，排除錯誤。水庫調(diào)度運行月報表須在每月1日上午完成，并報有關(guān)部門。每年初，應(yīng)對上年水庫水務(wù)資料進行整編，并統(tǒng)計編制水庫運行綜合情況表。水庫運行綜合情況表須在每年1月上旬完成，并報有關(guān)部門。各水庫管理部門應(yīng)定期編制、刊印包括

9、水務(wù)資料等內(nèi)容的水庫運行資料。4計算方法4.1發(fā)電流量Q發(fā)、發(fā)電水量W發(fā)某一時段t水電廠的第i臺發(fā)電機組（全廠共有n臺發(fā)電機組運行）的電量Ei可以從發(fā)電機出口表計抄到，機組的運行時間為t（t小于或等于t）,則該時段的機組平均出力Ni=E"t,該時段的平均水頭hH上游水位H尾水位,根據(jù)水電廠動力特性計算公式，查機組流量特性關(guān)系曲線可以查算到發(fā)電流量Qi,該時段此機組白發(fā)電流量為、發(fā)=Qit/t,n電廠總的發(fā)電流量Q發(fā)=Q發(fā)i,發(fā)電水量W發(fā)=、發(fā)toi14.2溢棄流量Q棄、溢棄水量W棄假如時段t內(nèi)水庫有溢流閘門啟閉，第i孔閘門（全廠共有n孔閘門運行）運行時間為t（t小于或等于t）,則可通

10、過泄水建筑物泄流關(guān)系曲線查算到閘門泄流量Qi,則時段該孔閘門的泄流量為Q=Qit/t,時n段總的溢棄流量Q=Q棄i,溢棄水量W棄=、棄toi14.3庫容差V時段t內(nèi)時段初水庫上游水位為z初、時段末上游水位為Z末，相應(yīng)的水庫庫容由水位庫容關(guān)系曲線查得為V初、V末，則時段的庫容差V=V?-V初。4.4 出庫流量Q出、出庫水量W出Q出=、發(fā)+Q棄W出=、出t4.5 入庫流量Q入、入庫水量W入W"V+W出Q入=Wa/t4.6 發(fā)電耗水率q、綜合出力系數(shù)Kq=W發(fā)/E發(fā)K=N/（Q發(fā)h）4.7 節(jié)水增發(fā)電量、水能利用提高率E考核二K考核Q發(fā)£節(jié)-£發(fā)-E考核水能利用提高率=

11、£節(jié)/E發(fā)4.8 計算示意圖若時段t內(nèi)水庫沒有閘門運行，則計算過程中就沒有上圖中的下半部分，水庫的出庫流量就等于發(fā)電流量。5水務(wù)計算系統(tǒng)5.1 目前計算機技術(shù)得到快速發(fā)展，計算機已應(yīng)用于各行各業(yè)。為保證水務(wù)計算的快速準(zhǔn)確，提高工作效率，保證水務(wù)計算結(jié)果的時效性，各廠應(yīng)建立水務(wù)計算系統(tǒng)，將水務(wù)計算工作計算機化。5.2 水務(wù)計算系統(tǒng)應(yīng)達到以下要求。5.2.1 具有良好的人機界面，系統(tǒng)兼容性好，安全性高，操作簡單方便。5.2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理，對數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改、備份應(yīng)安全可靠。系統(tǒng)的有關(guān)功能及參數(shù)，均可由用戶根據(jù)實際需要進行修改設(shè)定。5.2.3 系統(tǒng)軟件采用菜單程序、模塊

12、結(jié)構(gòu)，易于擴充，易于移植，不僅可調(diào)用實時資料，也可方便調(diào)用歷史資料。5.2.4 系統(tǒng)應(yīng)具有任意時段水務(wù)計算功能，可方便快速的進行日、旬、月、年、多年的水務(wù)計算統(tǒng)計功能。5.2.4.1 目前省調(diào)管轄的各水電廠發(fā)電機組的人工抄表電量按8小時或24小時一個時段進行，在利用人工抄表電量進行計算時，水務(wù)計算系統(tǒng)應(yīng)具有對應(yīng)時段的計算功能。5.2.4.2 目前已有的水務(wù)計算系統(tǒng)都具有昨日8時至今日8時時段的計算功能，為了與水庫下游臨近水文站的日均流量（按今日0時至今日24時作為統(tǒng)計時段）對照，水務(wù)計算系統(tǒng)應(yīng)增加今日0時至今日24時時段計算功能。5.2.4.3 隨著各水電廠水調(diào)自動化系統(tǒng)的相繼建立，機組出力、

13、開停機時間、上下游水位、閘門開度等數(shù)據(jù)已能自動采集，以后建立的水務(wù)計算系統(tǒng)應(yīng)有利用自動采集數(shù)據(jù)進行計算的功能。5.2.5 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入輸出應(yīng)方便明了，在對系統(tǒng)進行一定的設(shè)置后，系統(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)應(yīng)能進行判斷，幫助用戶糾錯。5.3 為保證各廠水務(wù)計算系統(tǒng)的功能滿足“甘肅電力系統(tǒng)水力發(fā)電廠水務(wù)計算規(guī)范”的要求，省調(diào)必須派人參加各廠水務(wù)計算系統(tǒng)的審查驗收。附錄附表1水務(wù)計算常用名詞、符號及單位表名詞符號單位單位代表符號備注歷時T小時、天h,d時間t秒、小時、天s,h,d時段長二At小時、天h,d水位Z米m水頭h米m水位落差Z米m流量Q立方米每秒m3/s入庫流量I立方米每秒m3/s出庫流量nO立方米每秒

14、m3/s水量W立方米3m庫容V立方米3m量nS立方米3m發(fā)電量E千瓦時kwh出力N兆瓦MW耗水率q立方米每千瓦時nm/kwh綜合運轉(zhuǎn)系數(shù)K注：最大最小值（或最高最低值）加腳注maxmin、如：ZmaxQmin等;平均值則在上方加橫線。附表二水電廠運行數(shù)據(jù)記錄表（以劉家峽電廠2003年5月4日為例，各廠可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整）1 .劉家峽水庫日運行表劉家峽水庫日運行表2003.05.04月日壩前水位壩后水位蓄水量平均水頭8時-8時發(fā)電溢流量出庫入庫耗水率出力系數(shù)8時實測日均8時實測日均rbr弓.電星均荷mm108mm104KWh410KW3,m/srm/KWh05-041722.841722.

15、671624.501624.4027.07498.271922.73380.119240.009245124.1508.82605-051722.511624.3026.718總量1922.7330.79800.79830.4424平均:1722.671624.4098.2780.119240.009245124.1508.826最大1722.84924512日期:05-048:0005-0405-04最小;1722.51924512日期05-058:0005-0405-042 .劉家峽水庫日運行附表劉家峽水庫日運行附表2003.5.4月日平均水頭8時-8時（電量）發(fā)電流里耗水率出力系數(shù)全廠1

16、-5#機6#機全廠1-5#機6#機全廠1-5#機6#機全廠1-5#機6#機m104KWhm3/s3_m/KWh05-0498.271922.7331821.717101.01692487648.14.1504.1524.1148.8268.8228.90505-05總量1922.7330.79800.75650.04163 .劉家峽電廠發(fā)電流量計算表劉家峽電廠發(fā)電流量計算表2003.5.4機組123456總計電量816185.760176.148182.736211.78833.9481624169.200159.840171.072186.94833.1201922.22024864.485

17、154.800158.9400.00033.948總計419.445490.788512.748398.736101.0161922.733816運行時間8.008.008.008.008.00平均出力23.2222.0222.8426.474.2498.80時段流量265.97245.64261.32294.7748.47平均流量2662462612954811161624運行時間8.008.008.007.658.00平均出力21.1519.9821.3824.444.1490.02時段流量242.95227.30245.29275.5547.35平均流量243227245263471025248運行時間8.0