提高水电站水能利用率的途径研究与经济效益评估

文章总结出了提高水能利用率的主要途径:枯水期提高运行净水头,汛期开展优化调度减少弃水,减少单台机组小负荷运行时间;并结合实例对各途径节能降耗增发电量的经济效益进行了评估,最后总结了实施这些方案时应注意的问题.     

浅谈响水水电站经济运行管理

结合响水水电站投产以来多年的实际运行情况,提出通过加强上游水情预测、选择机组在高效区高水头下运行、水库于每次降雨前科学地腾空调节库容减少溢洪弃水,并节约厂用电等措施最大限度增加上网电量,为响水水电站创造更好的经济效益。     

弃水电量的成因分析计算法

针对水电站弃水形成的原因,分析了水电生产的各个环节对弃水电量的影响,提出了弃水电量的分类原则,针对水电站的不同调节能力制定了相应的弃水电量计算方法,计算实例结果表明该法能更客地观反映各类原因造成的弃水电量,避免将不可用来水计入弃水电量,合理评价计量有调节水电站多蓄水量相应的弃水电量。     

对云峰水电站经济运行的研究

水电站的经济运行主要是充分发挥水库的调节能力，使机组实现经济运行，最大限度发挥水资源的经济效益．云峰水电厂机组长期处于低水头运行，造成大量电能损失．１９９０年电厂抓住了来水有利形势，提高水库水位，掌握汛期水文规律，加大出力运行，避免了后期大量弃水，取得了较大的发电效益。总结１９９０年运行经验，只要合理安排水库发、蓄关系，充分利用落差，降低耗水率，科学进行机组运行组合，坚持经济运行区运行，抓住时机增发季节性电能，完全有可能使云峰水电站实现长期经济运行．     

洪家渡水电站在梯级和电网中的地位与作用

洪家渡是乌江干流梯级中唯一具有多年调节库容的水电站.该电站在提高乌江梯级水电站保证出力、减少下游梯级电站弃水调峰,以及提高贵州电网火电机组负荷率方面作用巨大.电站建成后,可使东风、乌江渡水电站6～10月的平均出力减小67.4MW;减少这两个电站的弃水调峰电量损失约2.15亿kW*h;可增加的高峰电量及枯期电量,均占电量增量的43%左右;使电网中的火电机组年利用小时数提高约120h.     

向家坝水电站扩机综合效益初步分析

为了充分利用水能资源、减少水库弃水,以及改善枯水期下游航道的航运条件,提高水电站调度运行的灵活性,向家坝水电站计划开展扩机工程,拟安装3台单机额定出力为480 MW(额定水头为93 m)的混流式水轮发电机组。为此,将依据屏山站不同频率的典型来水和近10 a的日径流过程资料,来计算向家坝水电站扩机增容后的增发电量;并在此基础上,对该电站扩机后的综合效益进行初步分析。研究表明,向家坝水电站扩机以后将带来一定的电量增长,但是随着上游新建水库调蓄对来水的再分配影响,扩机电量将会相应减少,然而该工程带来的其他综合效益将会很显著。     

华中电网减少水电弃水增发电量问题探讨

充分利用水能资源是能源可持续发展战略的重要组成部分 ,优先开发水电是世界各国电力发展的共同选择。在华中地区水能资源及水电开发利用现状的基础上 ,针对华中电网调峰矛盾突出、水电弃水调峰损失电量大等问题 ,提出了华中电网减少水电弃水增发电量的对策和建议 ,并结合实际分析了可行性和合理性。     

葛洲坝二江泄水闸分区运行对电站尾水位影响研究

因葛洲坝电站发电水头相对较低，将发电水头提高后，即使发电水头增加值较小，但其占发电水头比例也将相对较大，并且由于枢纽工程机组台数多、年发电量大，提高发电水头将显著增加发电量，工程的经济效益将显著提高，因此，有必要通过研究优化葛洲坝水电枢纽运行期二江泄水闸调度运行方式，提高发电水头。根据不同流量级下的入库流量及相应水库运行水位，分析水电站运行资料推导电站达到预想出力时的发电流量；弃水通过二江泄水闸下泄，建立二江泄水闸分区运行的二维水动力模型；模拟计算不同工况下电站尾水位值，研究得出能有效降低尾水位、提高发电水头的水工设施运行方式。     

蜀河水电厂厂顶过流运行方式优化与增发电量分析

蜀河水电站首台机组于2009年12月29日投产发电,2010年10月18日最后一台机组投产发电。投产初期的2010年,厂房表孔开启、机组停机的标准一直按照入库流量大于5000m3/s。2011年,在蜀河电厂技术人员的要求下,设计院对厂顶溢流、停机标准在模型试验的情况下增大为入库流量大于8000m3/s,由此对蜀河电厂创造了可观的经济效益。本文对运行方式改变后增发电量进行了统计分析。     

彭水水电站水库优化调度增发电量探索与实践

受社会用电量低速增长和重庆电网结构性矛盾的影响,彭水水电站在汛期难以按预想出力消纳来水运行,产生一定调峰弃水损失电量。本文总结了电站在水库优化调度、上下游信息共享协调机制建立、电力跨省(区)外送等方面的经验,提出了提高水能利用水平增发电量,充分利用水电清洁能源的几点思考。     

考虑生态流量需求的梯级水库汛末蓄水调度研究——以溪洛渡-向家坝水库为例

针对溪洛渡-向家坝梯级水电站在汛末期发电兴利、汛末蓄水、无效弃水、下游生态需水等多方面存在的水资源利用矛盾,开展了考虑生态流量需求的汛末蓄水调度研究。首先借助于逐月最小生态径流法,计算了两库水电站蓄水期下游的最小生态流量过程,进而提出了基于调度图的改进提前蓄水方案,并引入了生态流量满足度结合其他兴利指标对蓄水方案进行了评价。研究结果表明：考虑到生态流量需求的改进提前蓄水方案,在提高梯级汛末蓄满率、增大发电效益以及减少弃水量的同时,两座水电站的运行出力、下泄流量过程更加平稳,生态流量满足度也得到了明显提高。研究成果可为溪洛渡-向家坝梯级调度运行、提高蓄水兴利与生态效益提供科学的指导依据。     

反调节作用下的梯级水库短期优化调度研究

为充分发挥上游大型水电站的调峰作用,保障下游供水、生态流量等供给,在下游建设反调节水库的梯级水库运行模式应运而生。目前,对水库反调节的研究多侧重于下库对上库出库流量或发电水头单方面的调节,并未将两者结合考虑。针对上述情况,以堵河流域潘口-小漩梯级水库为例,结合该梯级中“以电定水”与“以水定电”运行模式并存的生产实际,综合考虑小漩对潘口出库水量的调蓄作用以及对潘口尾水的顶托作用,建立了潘口-小漩梯级水库短期优化调度模型,并采用改进的POA算法对模型进行求解。计算结果表明：抬高小漩水库运行水位并保持其机组位于高效率区运行能够提升梯级水电站整体的发电效益。     

三峡围堰发电供水期运行方式研究

运用水库调度图方法研究了三峡围堰发电供水期运行方式，研究表明：在三峡围堰发电供水初期，电站运行在高水位对运行有利；供水期后期（4、5月）来水量加大，利用水库调节，减少弃水，充分利用水量发电，可以获得较好的综合效益。     

考虑支流流量影响的梯级水电站短期优化运行策略

对于中小河流上的梯级水电站,入库支流流量占入库径流的比例可能较大,在短期运行决策时需重点考虑入库支流流量的高效利用。以硕多岗河梯级水电站为例,提出了考虑入库支流流量影响的梯级水电站短期优化运行策略。指出应以支流汇入位置为界将梯级水电站划分为多个子梯级,并依据支流来流和区间入流规模、电站装机容量和发电特性确定支流汇入下游子梯级的出力规模;在此基础上,结合电力负荷需求确定子梯级群间负荷分配方案和龙头水库的补水规模,进而达到降低梯级弃水,提高梯级水能利用效率和蓄能的目标。实际算例验证:所提策略合理可行。     

基于调度图的金沙江下游梯级水电站改进蓄水策略研究

为缓解金沙江下游梯级水电站汛末蓄水矛盾,改善蓄水过程中按调度图运行存在下泄流量、出力过程波动较大等问题,以溪洛渡、向家坝梯级水电站为研究对象,通过设置不同提前蓄水时机组合,提出基于水电站调度图的改进蓄水策略,并从年平均蓄满率、汛末蓄水位、总弃水量、总发电量等指标综合比较分析,确定了当起蓄时机为溪洛渡9月1日、向家坝9月1日,并采用改进蓄水策略蓄水时,为梯级最佳蓄水方案。同时,采用丰、枯典型年对蓄水过程进行验证。研究结果表明:提前起蓄时机有助于水电站提早蓄滞一部分汛末水量,缓解梯级水电站间的蓄水矛盾;改进蓄水策略充分利用调度线的过渡作用,有助于减少水电站出力在不同调度区之间大幅度来回跳动,实现了下泄流量、出力过程稳定。该研究成果可为金沙江下游梯级水电站汛末蓄水调度提供科学的参考依据。     

Economic benefits and security implications of trading hydropower through transboundary power grids in Asia

Countries with large potential for hydropower generation can seize large benefits by connecting their hydropower stations to transboundary power grids and trading electricity with other nations. Such benefits include income from selling hydropower; construction of hydropower stations not otherwise financially viable; certified emission reduction (CER) credits from a clean development mechanism as defined in the Kyoto Protocol; and allocation of more resources for environment conservation and resettler livelihood rehabilitation. Buyer countries can also reap gains from such a partnership, namely the importing of cheap electricity, diversification of energy sources to improve disaster preparedness, reduction of greenhouse gas emissions, and CER credits in the developing world. Possible shortcomings in terms of regional and domestic uncertainty should be addressed in designing and implementing transboundary power grids so that these impacts are prevented or mitigated.     

水电站运行管理节能措施的研究

节能降耗作为当今社会积极提倡的新兴经济模式,已经成为水电发展的必然趋势。文章从水电站运行角度出发,对电站在运行期间的水耗、电耗进行研究,分析了影响发电耗水率和厂用电率的因素,结合这些影响因素从进行技术改造、加强运行维护与内部管理3个方面提出相应的改进办法。     

考虑后效性影响的梯级水库短期优化调度耦合模型研究

针对同一梯级中"以电定水"与"以水定电"运行模式并存的状况,本文从梯级总能量的角度出发,结合蓄能最大与发电量最大准则,构建了梯级水库短期优化调度耦合模型;为提高模型计算精度,考虑了水流滞时、尾水位变化后效性等影响因素,采用BP神经网络对下库入库流量、上库尾水位进行了精确计算,并提出了伴随POA算法对有后效性的梯级水库短期优化调度耦合模型进行求解。潘口、小漩梯级水库实例计算表明:所建的耦合模型能够很好地契合实际生产需求,有效提高梯级水电站的发电效益;与现有算法相比,伴随POA算法在计算时间、计算精度等方面具有一定的优势,能够满足生产实践的要求。     

Simulation of Climate Change Effects on Hydropower Operations in Mountain Headwater Lakes,New Zealand

Future climate change is expected to have wide ranging impacts on the hydrology of mountain rivers because of changes in the magnitudes and timing of rain and snow, as well as the significant spatial variability of topography and other catchment characteristics. In New Zealand, hydropower generation in mountain basins is the primary source of electricity and renewable energy resource in the country. The goal of this study was to simulate and evaluate the potential effects of climate change on hydropower operations in three mountain headwater lakes (lakes Pukaki, Tekapo, and Ohau) in the Upper Waitaki Basin of the central South Island. The TopNet hydrological model was used to estimate catchment runoff and lake inflows based on the 1990s (baseline), 2040s, and 2090s periods. Average temperature and precipitation results from an ensemble of 12 Global Circulation Models based on the IPCC 4th Assessment Report A1B emissions scenario were used as input to TopNet. Linked hydropower lake water balance models were developed and used to simulate hydropower operations including discharge, hydroelectric power generation, and spill based on TopNet future inflow predictions, projected electricity demand, and lake storage and outflow characteristics. Our results indicate that annual lake inflows increase under future climate scenarios, but that there are seasonal effects with increasing flows in winter and early spring, and summer flows decreasing somewhat as a result of increasing temperatures and greater winter rain with less snow. Although overall hydropower generation can increase with the increasing flows and projected electricity demand, the seasonal changes result in demand being met in winter and spring with potential shortfalls in summer and autumn. Maximum annual generation can be achieved for some generating stations, but generation will decrease at other stations and more spill will likely be required through the 2090s because of the seasonal changes. Therefore flood and drought risk could also increase for downstream areas. Results also indicate that by the 2090s electricity demand could exceed generation capacity for these headwater lakes. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

翠江电厂优化调度与经济运行初探

本文根据翠江电厂水库特征参数以及网络负荷的结构特点,从提高水能利用率、优化机组运行方式、提高综合电价等方面,就径流式电站如何利用有限的水资源发挥最好的经济效益进行了探讨。