贵州构皮滩水电站经济运行研究

李远军(贵州乌江水电开发有限责任公司 构皮滩发电厂,贵州 遵义 564408)

贵州构皮滩水电站经济运行研究

李远军(贵州乌江水电开发有限责任公司 构皮滩发电厂,贵州 遵义 564408)

为节约能源、减少损失，创造最大经济效益，提出建立构皮滩水电站经济运行体系。通过制定合理的开停机策略、优化机组组合、强化人员争电意识、避免机组空载和超额定出力运行、量化发电指标及合理运行辅助设备等措施，在保障电厂安全稳定运行的前提下，实现了企业经济效益的最大化。

水电站厂房;水电站运行;运行体制研究;构皮滩水电站

1 概 述

构皮滩水电站位于遵义市余庆县境内，乌江流域开发的第7级电站，总装机容量3 000MW(每台600MW,共5台)，是贵州省装机规模最大的水电站，多年平均发电量96.82亿kW·h，系贵州东部电网调峰调频的重要电源点。按照构皮滩水电站“创一流”发展规划，为实现在精益集约型企业建设进程中用好每一方水、多发一度电的目标，展开了厂内经济运行工作。

经济运行是在系统给定负荷的条件下，合理调度、控制水位，根据运行水头确定机组台数和组合、负荷分配，得到水电站最优运行方式，用以指导电站的运行，节约能源、减少损失，创造出最大的经济效益。构皮滩水电站运行人员围绕发电量、耗水率、厂用电率等指标进行优化分析，对影响机组运行的指标进行分析，不断提炼、总结，由表及里找到各种因素间存在的内在联系和规律，建立了经济运行体系。

2 建立经济运行体系

2.1 开停机控制策略

运行人员以QC(质量控制)活动为载体，成立机组经济运行研究小组，探求机组经济运行方式。根据机组出厂设计模型、运转特性曲线，分析比对5台机组在不同水头、不同负荷段的耗水率与运行效率，总结出各台机组的振动区、稳定区和高效区，通过收集机组开停机时间、耗水量及导叶漏水量，制定了开停机控制策略。

构皮滩水电站主要配合电网调峰调频，每天早、晚高峰都要进行开停机，各台机组运行工况各不相同，空载流量大小不一，并网时间不尽相同，这就要求开停机时进行优化选择。开停机时选择工况最优的机组，坚持“精”、“准”、“稳”，合理分配负荷，实现效益最大化。所谓“精”是在开机时根据水头、负荷情况确定开机台数、机组组合方式，应首选高效率机组;所谓“准”是根据电网需要适时开停机，根据计划电量给定值提前5min开机并网，减少机组空载时间，需要停机时在5min内完成解列操作，避免机组在低负荷段及不稳定区运行;所谓“稳”是在调整负荷时，合理分配各台机组的有无功，快速穿越振动区。

2.2 用等微增率法分配机组负荷

式中,P为系统给定负荷值；Pi为第i台机组的有功出力,i∈(1,2,3,4,5)；Q为全厂发电水量； Qi为第i台机组的流量,i∈(1,2,3,4,5)。

求解上式得

可以看出，当运行中的每台机组功率变化值与流量变化值之比相等时，全厂发电水量最小，亦即最优负荷分配方案。

2.3 提高人员市场意识

在全厂AGC(自动发电控制)功能投入的情况下，AGC下发值常常不能达到计划给定值，这是由于值班人员缺乏市场意识，没有考虑争取电量，即使发现AGC下发值少于计划值(详见表1)，也没有及时采取措施，导致发电计划完成率偏低。

从表1可知，在AGC发值小于调节死区(15 MW)时，AGC不能自动将负荷值调至计划值，需要值班人员现场进行手动调整负荷;手动退出1台机组AGC功能，调整机组负荷使之跨越死区(通过加减单机有功实现)，全厂有功实发值才能达到或超过计划值，从而提高计划电量完成率。

2.4 避免机组空载

由于构皮滩水电站时常作为电网调频电厂，电网要求提供200 MW的旋转备用容量以备事故处理，这就要求多开机运行，增加了开停机过程中的水量损失。同时有机组会处于空载或低负荷运行，空载运行时会浪费水量(空载流量和并网时间见表2)；低负荷运行时机组振摆较大。由于构皮滩水电站机组开机并网时间短，在系统需要负荷时，能在5 min内提供备用容量，经过多方沟通协调，得到总调许可不再另开机组提供200 MW的备用容量。这样就避免了机组处于低负荷区运行，减少了开停机过程中的水量损耗，有效降低了全厂耗水率。

2.5 提高弃水期负荷率

在保证机组安全稳定运行的前提下，弃水期安排机组适当超额定出力运行，减少弃水而增加发电量，以提高水能利用率。现场采用“专家+专业+值班人员”的3级巡检制度，确保设备可靠运行。

2.6 量化发电指标

运行人员采取3班倒模式，南网总调每天会下发全厂计划电量，根据计划算出各个班的计划电量，当班人员采取各种方式完成计划电量，做到度电必争、度电必抢。把电量完成率、争抢电量等指标纳入绩效考评，以此来保障机组经济运行的有效推行。

2.7 合理安排辅助设备的运行方式

根据季节水温、发电机定子绕组以及各轴承的冷却效果,调整机组技术供水流量，按厂房环境温度及湿度投退厂房空调系统，冬季停运，以减少厂用电量，降低厂用电率。

3 结 语

机组经济运行立足于当今资源高效利用、构皮滩水电站精益集约管理以及创“国际一流、行业标杆”的需要，围绕日发电量、耗水率和厂用电率等方面展开机组经济运行，保障了设备的安全稳定运行，充分利用了每1 m3水库区来水，实现了企业经济效益最大化。

2014年年度耗水率仅为2.23m3/kW·h，较指标值降低0.18 m3/kW·h，年度厂用电率仅为0.15%，较指标值降低0.05%，成功与调度协调150次，优化机组开停机方式约500次，节约水量4 780万m3，创造经济价值约600万元。2014年7月16日至20日乌江流域洪水期间，通过在不同水头下进行机组负荷试验，在保证安全稳定的前提下超额定出力运行，累计争抢电量371.7万kW·h，创造经济效益约104万元。

(编辑：陈紫薇)

2015-04-09

李远军，男，贵州乌江水电开发有限责任公司构皮滩发电厂，助理工程师.

1006-0081(2015)04-0062-02

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