径流式水电站经济运行分析

宁卫东

（青海大唐国际直岗拉卡水电开发有限公司，青海 尖扎 811999）

径流式水电站经济运行分析

宁卫东

（青海大唐国际直岗拉卡水电开发有限公司，青海 尖扎 811999）

摘要：径流式水电站是电站库容很小，不能起到有效的调节作用，不能对天然径流水流过程做任何人为改变，发电量仅依来水决定，又称无调节能力水电站。这种水电站按照河道多年平均天然来水量及所可能获得的水头进行装机容量选择，需要由有调节能力的大型水电站或者电力系统补偿调节。本文以直岗拉卡水电站为例，介绍如何提高径流式水电站的经济运行。

关键词：径流式；水电站；经济；运行；分析

1前言

直岗拉卡水电站位于青海省尖扎县的黄河干流上，上距李家峡水电站7km，是黄河上游梯级开发的中型水电站之一，直岗拉卡水电站主要任务是发电。水库正常蓄水位EL2050m，洪水位及校核洪水位也是EL2050m，最低运行水位EL2048.5m，总库容1540万m3，可调库容154万m3，电站额定水头12.5m，总装机容量190MW，安装5台单机容量为38MW的灯泡贯流式水轮发电机组，单机流量337.3m3/s,设计多年平均发电量7.62亿kW·h，年利用小时数4010h。

2准确采集入库流量信息

径流式水电站的库区水位受来水量影响很大，水位调整范围很小，机组主要靠大流量发电。由于径流式水电站的水库库容很小，发电量在很大程度上由河的上游入库来水量决定。

如果上游属于自然河流，那么径流式电站的入库流量，随着季节或雨季的变化而变化，对于电站负荷调节周期比较宽裕，调节不算紧迫，有充足的调节时间完成水库调度调节工作。

如果电站上游存在大型水电站，并且在电力系统中担任调峰或调频任务，担任调频任务时对下游径流式电站的机组运行方式与水库调度造成很大的压力，李家峡电站属于西北电网调峰调频电站，早晚高峰时经常出现下泄（1500m3/s）情况。

在阶梯式电站之间建立水情通报合同关系，及时准确地采集到或接受到流量变化情况，就能够重点关注上游水位变化。

建立准确的水库调度信息系统至关重要，随时掌握流域的入库流量和出库流量，及时或提前改变全厂运行机组方式，做到随时适应入库流量的变化。有条件的情况下上下游电站实现集控联调方式，将会很大程度上提高下游电站的发电效率。

3随时变更机组停备方式，提高机组负荷率

上游电站担任调峰调频，下泄流量忽高忽低不定，如何在最大程度上提高水能利用率？这就要求我们对电站的设备特别是机组的健康状况提出更高的要求：保证机组随时启停，最大限度地消除开机停机不成功几率，通过启停机组来保证电站的不定时入库流量顺利通过电站，并能够保证运行机组在最高效率区间运行，保证选择到最高效率的机组首先运行，保证导叶漏水量大的机组运行。

例如：

直岗拉卡水电公司根据确定的目标、参数及指标和水库、机组实际情况，制定相应的水库调度规则。

1）严禁超过水库最高水位（▽2050m）运行。

2）除特殊情况外，最低运行水位不得低于死水位（▽2049.0m），在入库流量很小或几乎为零的情况下，库区水位应保证在▽2050.0m。

3）库区水位应保证在正常水位，当值值长可根据现场和设备情况合理调整水位，尽可能保证机组高水头运行，降低发电耗水率，提高水能利用率。

结合制造厂家说明和运行经验，对机组启停每个环节进行认真分析，摸清机组特性，优化机组经济启停步骤，确定最佳启动、停机时间和操作方法，根据设备缺陷情况、机组效率、系统要求和厂用电可靠性需要等因素，制定机组开停机优先策略。

在同等条件下，单位耗水量小的机组及漏水量大的机组应先开。在同等条件和水头下，效率高的应后停，效率低的应先停。单台机组解列后，根据全厂总负荷，结合当前水头情况，及时合理进行其它运行机组负荷的最优分配，使运行的各台机组均在非振动区运行，保障全厂并网运行的机组的总效率最高。机组停机后，及时停运相关辅助设备，对较多使用辅机设备的机组应考虑启停次数和顺序。

4实时调整机组出力，保证电站高水头运行

对水库进行优化调度，特别是在枯水期应当尽可能做到使用有限的来水发挥最大效益，使发电量最大化。

直岗拉卡水电公司5F机组安装后，过盈匹配了上游电站的下泄流量，消除了现有电站无法过流上游电站的下泄流量缺陷，彻底消除本电站过机流量问题。

在确定了机组运行台数的情况下，根据上游水位的变化趋势，及时调整运行机组的导叶开度，做到水位的“瞬间呼应”效果。

特别是在上游电站担任调频任务时，依据电力系统的频率变化特征，上游电站负荷调整很频繁，只要下游径流式电站及时调整发电机组导叶开度，改变本电站的出库流量，在规定范围内控制库区水位。

1）满足库区水库最高安全运行水位（▽2050.0m）的情况下，除特殊情况外，最低运行水位不得低于（▽2049.0m），在入库流量很小或几乎为零的情况下，减小运行机组台数，减小运行机组出力，保证库区水位在▽2050.0m，尽可能保证机组高水头运行，降低发电耗水率，提高水能利用率。

5及时临检消缺，提升设备健康水平，缩短开停机时间

为了及时合理控制库区水位，积极加强与调度的沟通协调，取得随时启停机组的调度许可。

随着机组台数的增加，径流电站机组临检机会增多，设备健康状况逐步提升，保证设备一次性启停成功，最大限度减小机组空载运行时间，有效提高水能利用率。

综上所述，径流式水电站的运行，参考以下几点对提高电站的经济运行水平有所帮助。

（1）机组启停方式优化。对机组启停每个环节进行认真分析，根据设备缺陷情况、机组效率、系统要求和厂用电可靠性需要等因素，确定机组开停机优先策略。

在同等条件下，单位耗水量小的机组及漏水量大的机组应先开。

在同等条件和水头下，效率高的应后停，效率低的应先停。

单台机组解列停机后，根据全厂总负荷，结合当前水头情况，及时合理进行其它运行机组负荷的最优分配，使运行各台机组均在高效区运行，保障全厂并网运行机组的总效率最高。

机组停机后，及时停运相关辅助设备。

（2）水库运行优化。在确保大坝、水库和防汛安全的前提下，充分发挥水库的最大综合利用效益，确定汛期防洪水位、正常运行水位、入库流量稳定时需维持的运行高水位及正常水位调整范围。

（3）机组运行工况优化。根据不同机组的实际情况，开展各机组不同工况下的数据测试统计、分析，优化并绘制运行特性曲线；测试协联关系曲线图，找出最优协联关系并进行调整；在满足机组负荷响应速度要求的情况下，做到经济合理分配负荷。

（4）冷却水系统运行优化。机组冷却水应具备停机停水、开机供水，减少机组在停机状态的水量损失。

（5）机组备用状态优化。停备期间，使其经常处于良好状态，保证机组随时能启动运行。

与电网调度机构积极协调，结合等微增率原理和动态规划原理的负荷分配方法，使全厂负荷分配最优。

根据阶段性总负荷计划和预测，结合各台机组能耗指标情况，合理安排机组停备，以提高运行机组的负荷率。

6结语

按照“以流量定台数，以水位定开度”的水位调控理念，当出现来水量大幅度变动时，在提前预判来水量大小的情况下，密切监视上游水位的变化和运行机组的实时导叶开度，并根据上游水位变化及时调整运行机组的导叶开度，合理利用库区蓄能，保证上游水位在小范围内变化，保证大坝安全运行。

中图分类号：TV737

文献标识码：B

文章编号：1672-5387（2015）12-0001-02

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.12.001

收稿日期：2014-12-12

作者简介：宁卫东（1962-），男，高级经济师，从事水电站管理工作。