梯级水电站经济运行探讨与实践

　　摘要：当前我国对于水电站的建设给予了充分的重视，因此相关建设技术也在不断的提升。而对于流域的综合规划也为梯级水电站提供了可发展的空间。而在梯级水电站运行的过程中，如何优化调度同时保持经济运行成为了工作人员研究的重点。通过优化调度可以减少水电站能耗，提升发电效率，同时能够协调上下游水电站，提高水资源的利用成效。在此前提下，本文结合了当前梯级水电站优化调度和经济运行的情况进行了分析和论述，希望为后续研究提供一定的借鉴和理论支持。

　　本文源自科学与技术【2020年第23期】《科学与技术》杂志是经国家新闻出版总署批准，中国科学技术协会、新疆阿勒泰地区科协主管，新疆阿勒泰地区科协主办的学术性期刊。《科学与技术》杂志创刊于1983年6月，国际标准大16开本，半月刊。 《科学与技术》杂志国际标准刊号：ISSN1003-9716;国内统一刊号：CN65-1078/Z;邮发代号：58-53。

　　关键词：梯级水电站;实时策略;优化调度;经济运行

　　吉林台公司所在流域在运梯级水电站6座，自上而下分别为萨站、塔站、吉林台一级站、吉林台二级站、尼勒克站、温泉站等六座水电站，其中一级站为不完全多年调节水电站，承担流域灌溉、防洪和主调峰重任;吉林台二级站(隶属其他公司，)为日调节水电站，温泉为季调节水电站，其余3座均为引水式水电站，不具备调节能力。

　　一、梯级水电站经济运行原则

　　1.1统一调度原则

　　为实现梯级水电站实时优化调度与经济运行，吉林台公司采用统一调度原则。利用吉林台一级站不完全多年调节水库特性，以其为控制节点对五站统一调度。汛期一级站存蓄水量，转移部分负荷给3座引水式电站，减少汛期限电弃水;枯水期多发电量，稳定补给下游电站，保证枯水期有水发电。有效避免多站各自调度带来的弃水问题，实现各站水能利用率最优。

　　1.2经济原则

　　遵循经济原则，是实现梯级水电站经济运行的重要保证。实现电站经济运行，主要由实现水资源的充分利用来完成。在确保电能质量和电能供应的基础上，进行多个电站机组负荷调整过程中，优先发电顺序及水位控制等边界条件，及时作出预判，调整各站负荷分配系数，提高梯级电站联合优化调度水平。

　　二、经济运行现状及存在问题

　　2.1水文情况存在判断不足

　　吉林台公司水文预报工作仍采用传统的人工理论计算方法，未实现模型自动化分析计算，近几年随着水电经济运行管理工作的进一步重视和流域极端气候的复杂多变，特别是汛期暴雨融雪叠加性洪水，其不确定性增加了中长期来水预报的难度，对水库中长期优化调度造成一定影响。

　　流域共建的7个野外水文站点(3干流、4支流)水深流量关系曲线率定配套设施正在逐步建设中，且水文站没有经过完整的水文循环年，水位流量关系曲线数据不完整，目前仅可通过水位变幅情况判断站点来水趋势，无定量数据，不利于有效指导流梯级电站水库优化调度工作。且流域40个水情遥测站点中，有31个遥测站点为单信道通讯，存在水情数据中断、缺数隐患。

　　2.2流域内水电站联合补偿调节程度低

　　梯级水电站并不是独立存在的水电站，都是多个集中并且相互联系紧密的形式。一个流域中存在多个梯级水电站，但是管辖单位却是不同的，这样的管理模式使得梯级水电站之间的调度存在着非常大的限制。虽然水电站水库群理论的观念也在不断转变，但是在实际应用中还是存在较大的难度。流域内水电站联合补偿调节程度低，主要是因为距离远，难以管理，导致综合管理混乱。

　　2.3调度工作存在疏漏

　　一是水情测报及水库调度人员紧缺。目前参与流域水情测报、水库调度及电站经济运行人员仅有6人，且要参与水调24小时值班工作，人员少、工作量大，不利于流域水库优化调度和电站经济运行工作研究。

　　二是水调设备不稳定、水文预报模型不完善。流域电站大坝(枢纽)、前池闸门存在远方下控制令后不执行或者执行不到位及误动作情况，特别是3座引水式电站比较频繁水调自动化系统中的防洪调度模型投运至今只在理论环境下进行测试，未经过真实洪水环境下的调度;优化调度模型未接入水文预报模型，预报入库目前只能人工录入或引用历史值，尚未实现自动化调度。

　　三、经济运行措施

　　3.1提升水情测报管理

　　针对水情测报系统存在的问题，吉林台公司逐步开展了一系列整改：开展上游主河道水文站水位流量关系曲线，加强传感器等设备检修、更换及维护，完成老旧设备更换，以提高野外遥测站设备畅通率，结合水文预报模型建设要求，优化水情遥测站网。

　　通过完善流域水情测报系统功能，实现五站水情信息汇总控制，实时掌握雨水情信息。根据流域降雨和融雪的补给类型，结合卫星云图分析积雪消融情况，提高短期来水预报准确率;通过对气象局提供的本地区全年年景气象分析，提高中、长期预报准确率。优化制定梯级电站年度、月度水库调度方案和负荷分配方案。

　　3.2优化发电调度管理

　　发电调度分为丰水期和枯水期两个方向进行：丰水期，来水流量大于机组满发流量，引水渠道按照机组满发流量控制引水，同时积极联系调度，加强电网营销，力争四台机组满负荷运行，负荷率达到100%，前池水位控制在正常蓄水位以上，抬高水头，提高水能利用率;枯水期，来水流量小于机组满发流量，引用发电流量按照保证生态基流、避免限电弃水为原则控制，力争水量利用率达到100%，尽量抬高前池水位，提高发电水头，发挥单机效益，提高水能利用率。

　　同时优化机组间的运行方式，根据来水量及时申请增减负荷，合理安排机组运行方式，避开振动区，在机组低负荷运行时尽量申请停机，根据不同机组的特性及调度负荷要求，与调度沟通，尽量优先运行水能利用率高的机组。

　　3.3做好流域各单位联动机制。

　　提前与河流管理处沟通，积极争取汛期满足下游灌溉水量对应的负荷。同时尼勒克水电站作为高水头径流式电站特殊性，积极与吉林台二级站协调，提高流域梯级联调意识，充分发挥吉林台二级水库反调节作用，实现“借库发电”，为尼勒克水电站错峰补水，最大限度争取早晚高峰负荷实现尼勒克水电站水量利用率最大化，实现尼勒克水电站汛期不发生调度弃水。

　　3.4考虑电价差制定运行方式

　　汛期，遇电网负荷受限，而一级站又面临弃水的情况下，以实现经济效益最大化为目标，考虑一级站电价较其他站高的因素，将温泉、尼勒克电站负荷转移给一级站，有多余负荷再给温泉、尼勒克电站。

　　四、结语

　　电能作为人们如今赖以生存的资源，其发展受到社会各个行业的高度重视，也是企业发展的必要前提。吉林台公司实时优化调度以及对应的经济运行效果显著，高水头、低水耗的尼勒克电站没有再发生调度弃水情况，平均负荷率达75.7%，较前几年增幅33.8%，每年减少损失电量约1亿千瓦时，大大提升了公司的经济效益。

　　参考文献：

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