摘要:针对白水江流域四个电站经济运行指标,依据水轮机组运行特性及来水量分析,从梯级电站、流域调度管理方面就如何提高水轮机组联合经济运行水平进行分析。
关键词:梯级电站;联合调度;经济运行
一、工程概述
白水江系白龙江上游河段一级支流,发源于四川阿坝的岷山山脉,白水江干流全长287公里,天然落差2958m,水利资源理论蕴藏量615MW,干流梯级开发方案为“一库七级”,由九寨沟水电开发有限责任公司负责全流域的开发,总装机容量537MW 。已建成投产的电站有:多诺电站、黑河塘电站、南坪电站、交财湾电站;其中多诺电站具有年调节能力,其余三个电站均具有日调节能力。
白水江流域梯级电站发出的电力经黑双线、南双线、财双线送入九寨沟县郭元乡的双合开关站后,经220kV双赤一线、双赤二线接入广元地区的沙溪坝变电站。
二、白水江流域梯级电站运行管理模式
白水江流域梯级电站由九寨集控中心集中控制,可以对下属各梯级水电站监视、控制和调度管理中心,可实现对各电站的遥控、遥调、遥测、遥信、遥视以及梯级经济运行和调度管理,各电站采用“无人值班(少人值守)”原则,在人员配置上集控中心采用三班三倒,每班三人,值长一名、值班员两名,设集控长一名;电站为四人,其中运行维护管理工程师一名,值长一名,值班员两名;如果采用传统运行模式各电站需要设置运行值班人员9名(三班三倒),维护人员4名,(机械、电气一次、电气二次、监控人员),在采用流域梯级水电站运行管理方式后提高梯级电站运行管理效率、节约人力资源。
三、白水江流域梯级电站负荷调整方式
梯级电站运行
(一)单独运行方式
1)白水江流域梯级电站在2013年6月26日以前实行的各站单独运行,在计算各站流量是有偏差,主要原因是上游水电站下泄的流量为下游水电站所利用,上级水电站下泄的流量与区间流量之和构成了下游水电站的入库流量,而各水电站的放水流量决定了其发电负荷及发电量。因此,各水电站的发电效益受上游电站的影响较大,下游电站的调度用水及发电水头直接受上游电站的制约,同时其库水位变化对上游衔接梯级的发电水头也有一定影响;若各梯级水电站单独运行,一方面将使得梯级整体水能利用率较低,另一方面会导致水库无益弃水,造成大量弃水电量。
2)电站负荷曲线下达是96个点,每15分钟为一个点,在实行单独运行时上游电站负荷的变化及闸门调整造成的流量增加或减少多长时间对下游有影响不能精确,由于下游南坪电站及交财湾电站库容较小相当于径流式电站,多长时间流量到达可能会造成下游有几分钟欠发电量或者弃水,对发电量影响较大。
3)在汛期下雨涨洪水时流量上涨较快,水质较差,南坪电站及交财湾电站栅差上涨较快,闸首人员多次捞渣无效,只有通过减少负荷控制栅差,在减少负荷无效时机组全停,库区放空对拦污栅清渣,在清渣完毕库区蓄水准备发电时要考虑开闸门弃水流量与加负荷在尾水流量相叠加时是否超过河道最大承受能力,为避免对下游河道产生较大影响造成下游百姓财产安全,只有通过逐步加负荷控制叠加流量,但是会长时间弃水,增加与省调联系调整负荷次数,在四川水电站较多,全川机组出力已大于实际需要,频繁申请省调加负荷较困难,实行单独运行对发电量及下游河道影响较大。
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(二)总负荷运行方式
1)多诺电站于2013年4月26日首台机组并网发电,为龙头水电站,具备年调节功能,多诺水库建成让白水江流域梯级的调节能力得以体现,实现了白水江流域梯级电站按下总负荷方式运行,即每日由省电力调控中心向白水江流域梯级电站下达总发电负荷曲线,各电站的负荷可自主调配。实现梯级电站间负荷的优化分配,科学合理地安排梯级水电站开、停机任务和分配各机组出力,进一步优化流域梯级水电站机组的运行方式,减少单机在电力系统中旋转备用的运行时间和机组空载运行机率,在保证出力满足要求的情况下,联合躲避机组振动区,从而减少弃水,提高机组运行效率,降低耗水率,优化电量结构,增加发电量和发电收益。
2)在丰水期整个四川的来水量较大,但各站点均不能按来水量发电,弃水量较大;在遇到下雨涨洪水时流量上涨较快,水质较差,南坪电站及交财湾电站栅差较大时,可以利用夜间低负荷时段对闸首取水口反冲,保证白天带高负荷运行,避免南坪电站及交财湾电站带较多负荷时栅差增大捞渣无效强减负荷从而造成发电量损失。
3)在汛期期间出现以下情况:流量大于满发流量、下达的负荷曲线跨度较大时;如何避免河道流量突加突减,对下游减小影响呢?在大范围减负荷时保证下游南坪及交财湾少弃水,充分发挥龙头多诺电站作用进行蓄水,利用中间电站(黑河塘)进行调节,采用黑河塘闸首到黑河塘尾水需要1小时的时间,在黑河塘减负荷前保持高水位运行,提前一小时开闸门弃水,保证了下游河道流量不发生变化,避免在河道流量减小时有人下河道游泳、网鱼等对人身安全产生危害;在大范围加负荷时,将保持低水位运行,提前一小时将黑河塘闸门关闭一些,防止加负荷的流量与开闸门弃水的流量叠加,超过下游极限流量,影响下游地区的人身和财产安全。
四、梯级电站联合运行的效益
1)流域梯级水电站联合运行充分发挥流域水情预测及水库综合运用方式,根据省调下达的负荷曲线合理分配梯级总出力,避免机组运行在振动区、避免叠加流量,合理安排机组开、停机任务。
2)流域梯级水电站联合运行可以合理安排检修计划,根据枯水期按照不弃水原则发电,丰水期按照全省同一进度,相同比例发电,利用龙头多诺水电站库区较大优势,9月库区开始蓄水,将年度全停电检修时间从枯水期提前至丰水期开展,合理利用了丰水期与枯水期电价差优势和丰水期本身大量弃水的特点,实现最大经济效益。
3)采用联合运行模式后提高梯级电站运行管理效率、节约人力资源,对集控中心人员要求更严格,熟练掌握各电站的运行特性、设备缺陷;对各站点出现的问题可以进行归纳总结,对其他站点出现的相同问题可以为现场维护人员提供意见,加快时间处理问题,保障了电站的安全运行;同时运维人员的技能水平得到较大提高,实现全能人才。
结束语
梯级电站联合运行的整体效益大于该梯级内各个电站效益之和。这个道理是显而易见的。因此,梯级电站的管理应该把整个梯级的宏观效益放在首位。首先,在调度管理上,必须在梯级优化调度的前提下再进行电站和机组间的优化调度和负荷分配,使水能资源利用最充分、最合理,机组设备的利用效率最高;其次,在检修管理上,要求整个梯级检修设施总量最小,人员最精、效率最高,避免重复建设、设备闲置和人员分散浪费。
参考文献
[1]白水江流域梯级电站节能优化调度研究.
[2]流域梯级水电站群联合优化运行.
作者简介
何芯(1986年10月02日),女,汉族,籍贯:四川内江。2007年毕业于四川水利职业技术学院供用电技术专业,2007年就职于四川嘉润电力有限公司,2019年就职于四川小金川水电开发有限公司;水电运动助理工程师,研究方向:水电站运行。
论文作者:何芯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:电站论文; 梯级论文; 水电站论文; 负荷论文; 流域论文; 流量论文; 下游论文; 《基层建设》2019年第19期论文;