径流式水电厂发电量计算模型探讨.doc

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1、径流式水电厂发电量计算模型探讨径流式水电厂发电量计算模型探讨【摘要】提出基于出库流量、库水位计算水电厂发电量的模型，并应用模型分析实际发电量偏差，研究提高发电量的途径，设置年度日标发电量。【关键词】径流式发电量计算模型RunofftypehydropowerplantsenergygenerationevaluatingmodelresearchAbstract：Themodelisproposedtoevaluateahydropowerplantsenergygenerationbasedonrese

2、rvoirdischargeandreservoirwaterlevel.Analysisthedeviationbetweengeneratingcapacityandtheactualenergygeneration・Studywaystoimprovetheenergygeneration,setenergygenerationarmualtargets.Keyword：RunofftypeHydropowerEnergygenerationEvaluatingModelo引言水电厂年度发电量主要取

3、决于天然來水和电厂管理两方面的因素，公正地评价管理人员的努力对水电厂发电量的贡献，关键是区分和评估天然來水因索对发电量的影响。由于天然來水不可准确预测，决定了这种评估只能在“事后”进行一-即年末根据当年实际來水情况计算得出水电厂“年应发电量”，将Z与年实际发电量进行比较，从其偏差分析电厂管理因素对发电暈的影响。通常采用的方法是，依据通过机组的流暈和电站水头来计算应发电量。然而，通过机组的流量并不等同于计算应发电量的流量，后考应•为以阶段发电量最大为日标、对水库优化运用所得的流量，对水库没有调节能力的水电厂

4、，应为当吋T况受机组容量与过流能力限制的最人可引用流量，两者Z间的差异恰恰是应该努力避免的弃水损失。对此，我在《水电发电暈评估与年发电暈口标核定初探》一文中已作分析。本文探讨基于出库流疑、库水位计算水电厂发电量的方法。以一典型水电厂为例，推导理论发电量计算公武，建立岀库流量、库水位与发电量关系模型，拟合丿力史数据得岀模型参数，应用该模型计算应发电量，分析提升发电量的途径。并提出“管理系数”表征管理因索对发电量的影响，间接设置年度日标发电量。1典型水电厂参数和计算条件1.1典型水电厂该电厂为珠江流域某T•流

5、的一个综合水利枢纽，两个厂房共安装15台42MW的灯泡贯流式机组，45孔泄洪闸门分三江布置，同时配套两个船闸，一个1000吨级，一个2000吨级。电站设计水头9.5m,死水位和汛期运行最低库水位18.6m,水库正常蓄水位20.6m,非汛期最低运行水位19.8m,非汛期运行调节库容1.33亿m3。坝址处多年平均流量6120m3/s，五年一遇洪水流量为34500m3/so该电厂2007年底首台机组投产，2009年10月全部机组投入运行。单台机组设计流量500m3/sc从投运以來的情况看，来水流量达到16000

6、m3/s吋由于下游水位急剧抬高，电站水头低至机组最低运行水头：3米，全厂停机不能发电。此时，电厂防汛和正常厂用电需从电网倒送供给。1.2计算条件(1)以电厂记录的日发电量P、日均出库流量Q、日均尾水位以和日均库水位L为基础数据。原则上不对数据检验和粗差剔除。(2)将整个水电厂作为一个发电装置考虑，船闸川水、水工建筑物和设备系统的耗水、漏水，机组进口拦污栅水头损失，运行方式，以及设备检修安排和检修质量、停机备用影响等等，均作为管理效率，计入发电效率损失。(3)机组效率按照生产厂家提供的数据，并假设各台机组特

7、性一致。(4)采用电子表格和三维拟合计算软件计算。2变量关系分析将水电厂整体作为-•个有内部损耗的发电装置考虑，则自变量两个：入库流量Qr和库水位L,因变量即发电量p0鉴于入库流量Qr通常通过水库水量平衡推算得出，准确性不高，而且计算结果不便于与实际发电量直观比较，故木文釆用出库流量Q替代。这样，对水库没有调节能力的电站忽略了库水位H优化对发电量的影响，而对于月或更长时段的计算结果彫响其微。但不适合应用到水库调节性能好的电站。因此发电暈计算模型可以表示为函数：P二P(L,Q)通过以下变量关系分析，进行求证

8、。2.1电站水头下游水位Lx随出库流量Q变化而变化。根据曼宁公式，Lx=d+bQc,其屮，Q为岀库流量，&、b为待定常数。电站水头h等于库水位L与下游水位Lx之差，并为L、Q的函数：h=L-Lx=L-(a+bQc)=h(L,Q)(1)2.2发电流量发电流量是指定丁况下最人可川的水轮机过流量。水轮机导叶在某一开度不变时，相当于恒定孔口出流，其过流量与电站水头ho.5成正比。水头为设计水头hr、导叶开度100%时，流量达到最大限制