水电站经济运行研究
浅谈水电站机组经济运行的措施
浅谈水电站机组经济运行的措施水电站投资浩大,且对周边生态会造成或多或少的影响。
为了弥补这方面的不足,使水电站始终运行在经济状态是必然要求。
文章从水库调度、设备运维、机组调整等多个方面入手,阐述了提升水电站经济运行的各项措施,以期为实现水电开发“多发电、发好电”的目标而抛砖引玉。
标签:水电站;经济运行;措施引言随着能源格局的调整,清洁能源将逐步取代传统一次性化石能源(石油、煤炭等)。
而在清洁能源的序列中,水电以其装机容量大、调度灵活、技术成熟、成本经济等诸多优点而“出类拔萃”,是今后相当长一段时期内必须倚重的能源形式。
但根据大量数据统计,许多电站的水电机组运行并非处于经济状态下,是大有潜力可挖的。
文章将从多个角度探讨提升水电站经济运行水平的措施,以期实现“多发电、发好电”的目标。
1 提升经济运行的措施概述水电站是一个庞大体系,包括水工建筑物、厂房、发电机组、输变电配套设施等,提升水电站的经济运行需要统筹兼顾、综合考虑。
作者结合多年运行经验认为:首先要做好精益管理,即从顶层设计的角度谋篇布局,理顺各种关系,使各类措施有法可依;其次,就是具体分析不同水库的挖潜点,有针对性地去取得突破;最后,要做好经济运行分析,总结所采取措施的合理性,并随着时间的推移做好调整工作。
下面,将就这几个方面进行详细论述。
2 精益管理层面作为顶层设计,就是要从宏观的角度保证水电站机组经济运行所应具备的条件。
大致来说,有以下几点:(1)落实水电站设备运维、改造、消缺等各节点的制度制定,并从人、财、物等方面予以保证,这是实现经济运行的基础条件。
(2)制定年度目标,使经济运行的执行有明确方向。
(3)尽可能将高技术设备吸纳进水电站运行层面(因水电机组优化是一个多目标多维数问题,依靠人工较难实现),如全数字智能调度系统。
(4)做好员工的教育培训,使其掌握经济运行的相关理论和知识。
(5)明确安全生产、经济运行等责任制,层层下达,使实现经济运行具有组织保障。
提升水电站经济运行水平的措施探讨
提升水电站经济运行水平的措施探讨摘要:近年来,随着生态意识的增强,人类对于居住环境的追求也日益提高。
随着我国经济社会的快速发展,传统能源在我国仍占据着相当大的比重。
随着传统能源的大量使用,对生态环境以及非再生能源的使用造成了很大的压力。
在实现可持续发展理念、保持人与自然生态平衡的前提下,必须大力发展清洁能源,实现能源利用效率的最大化。
水力发电所需的电力很多,但其排放很少,因此,提高其经济运行水平,既有利于经济发展,又有利于保护生态。
关键词:水电站经济;运行水平;措施探讨引言从当前的发展状况来看,电力资源已成为推动国民经济和人民生活水平的主要来源。
在当今电力大发展的今天,水电站是电力系统中的一个关键环节,它对保证电厂的安全、稳定、可靠的运转有着十分重要的作用。
电厂要加强对水电站的日常维修和维修工作,必须严格按照有关规定进行设备的维修保养,加强对技术人员的培训,提高他们的操作水平,提高他们使用现代化技术进行检修的能力,以保证水电站的稳定、安全运行。
1.水电站存在的问题在运行管理的过程中1.1.安全管理体系的缺陷安全控制系统是小型水电站运行管理的一个非常重要的管理系统,但实际上,它往往受到许多因素的影响,无法具体实施,而且往往处于形式上。
这种程序性安全控制制度不仅会影响发电厂的运作效率,而且会危及在发电厂工作的工作人员的安全,并导致发电厂本身的管理混乱。
安全控制制度的缺陷也可能导致有关工作人员对职业安全认识不足,对安全风险缺乏关注。
1.2.缺乏紧急处置系统我国大多数小型水电站都存在短期发展问题,管理制度不足。
缺乏相应的应急系统是水电站管理系统中最大的问题。
与小型水电站运营有关的许多一般性问题往往是由于缺乏应急机制造成的,这使得小型问题不断恶化,造成了不可逆转的情况和后果。
2.提升水电站经济运行水平的措施2.1.管理运营费用主要手段如下:一是降低人力资源使用成本,通过设置精简高效的组织机构,提升企业治理水平,通过有效管理手段提高劳动效率;二是控制采购成本,严格按照规定进行公开的招标竞价,让整个招标过程做到公开、公平、公正,对于一般的采购要做到问价比价采购,有效地控制成本;三是加强对可控费用的控制,要尽可能地压缩非生产性的支出,来减少人工费用,通过分流多余的工作人员,以及对于工作中的办公费、招待费和会议费等进行重点的控制。
水电站年度运行分析报告
水电站年度运行分析报告概述本报告对水电站过去一年的运行情况进行了全面的分析和总结,主要包括发电能力、水位变化、设备维护和经济效益等方面的内容。
通过对各项指标的评估,得出了对水电站运行状况的客观评价和建议,以期为今后的运营提供参考。
发电能力评估通过对水电站发电能力的分析,我们得出了以下几个关键指标:1. 发电量:过去一年,水电站的总发电量为X兆瓦时,平均每月发电量为X兆瓦时。
与去年相比,发电量有X%的增长,且超过了初步预期,表现出良好的发电能力。
2. 发电效率:水电站的发电效率为X%,基本符合设计要求。
但在特定时段,如暴雨季节,水位波动较大,效率有所降低。
因此,在未来的运营中,应加强对水位的实时监测,以提高发电效率。
3. 发电成本:水电站的发电成本为X元/兆瓦时,相对较低,主要得益于水电作为清洁能源的特性。
但随着设备老化和维护成本的增加,未来可能面临发电成本上升的挑战。
因此,建议加强设备维护和更新,以降低维护成本并提高发电效能。
水位变化分析水位变化是影响水电站运营的重要因素之一。
通过分析和比较水位数据,我们得出以下结论:1. 水位变化趋势:过去一年,水位整体呈正常波动,没有出现异常情况。
然而,在特定季节,如降雨季节,水位波动较为剧烈,对发电效率产生一定的负面影响。
因此,需要加强对降雨季节的水位预测,以合理调节发电计划。
2. 水位稳定性:水位变化的稳定性较好,未出现短期内大幅度波动的情况。
这得益于水电站管理团队的稳定运作和有效的水位控制措施。
建议在未来的运营中继续保持水位的稳定,以确保可靠的发电效能。
设备维护和故障分析设备维护是水电站运行中的一项重要任务。
通过对设备维护记录的分析,我们得出以下结论:1. 设备维护情况:过去一年,水电站设备的维护工作较为正常,定期保养和检修工作得到了有效执行。
然而,仍然存在一些设备老化严重、易发生故障的问题,需要加强维护工作,延长设备寿命。
2. 设备故障分析:设备故障主要集中在发电机和水轮机等核心设备上。
刍议水电站经济运行管理
建材发展导 向 2 1 年 l 01 0月
刍议水 电站经济运行管理
陈志坚 姚
( 萍乡市锅底潭 水库管理 局)
摘 要: 本文笔者结合 工作经验和实践 , 就水电站经济运行 问题进行 了简单的探讨 , 并提 出了人工智能的管理方法, 仅供参考 。 关键词 : 水电站 : 经济运行; 人工智能
GOTO LOOP
综合数据库 是 由水轮机 的综合特 性 曲线 、 库特性 、 水 电站下游水位 流量关系、 泄洪和 电站 引、 排水设备特性等组成 , 是产生式 系统 中使用 的 主要数据结构 。产生式规则是知识表示 的重要 部分 , 是对 问题 空间的数 学模型透彻 了解后产生 的方法空 间。工程实 际中的问题通 常是复杂的、 多层面的; 而方法空 间则是从不 同侧面 、 不同视角审视 问题空间而 形成 的方法集 。 要模拟人类 的智能活动 , 必须解 决组合爆炸 问题 , 即从 问题空 间复杂 的组合中剔除不可能同时出现 的情况 。 搜索策略 的好坏不仅能决 定程序效率的高低 , 同时也影响着相关 参数是否收敛于 目标集 , 即应用 软件 是否成 功。搜 索策 略是人 工智能系统的核心部分, 它是利用知识表 示、 控制和协调 系统 的各个 部分对 当前问题 进行 求解的。产生式系统控 制 策略的作用 , 就是从 规则集 中选取 规则, 并作用于综合数据库, 从初始 状 态出发 , 寻求一个满足一定条件的问题状态.
3 水 电站 的经济运 行
在展 开该问题 的讨论之前, 先引入组态效率这一概念。实际在水 电 站机组并联运行 中, 当水头一定 , 最后的总 出力是 由各机 组不 同工况 的
() 2 用微增率法 , 对于连续 的工况变化求取微 增率是不可实现的 。 水 组 合 而成 , : 即 轮机 的综合特性 曲线是一种试验 曲线 , 论以何种检索方式都需要确定 无 N= N= 。N+ N n为机组并联台数 N 为第 1台机 的出力 ; S 。N+ 2…+ n 检 索步长和 目标 区间, 面对微增率变化 无确定规律 的特性 曲线 , 定检 确 Q S , 。 2…+ n 为机组并联台数 Q 为第 1 = Q Q+ + Q n = Q 。 台机 的流量 。 索步长和 目标区 间都无依据 , 只能修 正综合特性 曲线 , 牺牲 解算精 度, 满 而组态效率 : N (.1Q I) 它反映出了水能 的总利用率。 1 ,98 , 1 4 足工程要求 。 水电站 的经济运行表现在两个方面 : () 3 实际运行中厂 内优化 与电站水头密切 相关 , 统的方法 需要在 31 出力一定 , 传 . 流量最小化( 以下简称为控制出力 ) 电站最大水头与最 小水头 之间, 若干个 水头, 取 分别作出优 化运行总图 , 为了保持 电网的供需平衡, 在的 A C 自动发 电控制) 现 G ( 软件往往 是 以便确定在不 同水 头及给 定的全厂负荷时投入运行的机组台数、 组合方 根据 网上 的需求给 电站一个 总负荷, 再在 电厂 内优 化出力组合 , 即耗水 式 以及 负荷在投入运行机组之间的分配。这样使连续变化 的水头产生阶 量 最 少 。 跃, 若辅 之以插值 , 插值规律又是不确 定的, 降低 了解算精度。 32 流量一定 , . 出力最大化 ( 以下简称 为控制流量 )
水力发电站的经济性分析
水力发电站的经济性分析水力发电是一种可再生能源,它利用水流高低压差的动能转化成电能。
水力发电站建设成本较高,但随着经济的发展和环保意识的增强,越来越多的国家开始重视水力发电的发展。
在这篇文章中,将重点分析水力发电站的经济性,探讨其投资回报率以及长期维护成本。
一、水力发电站的建设成本建设水力发电站需要考虑多方面的成本,包括土地租赁费、设备购置费、施工费、工人薪资等等。
这些成本都需要在规划和设计阶段进行合理的估算,以确保预算和实际投资能够相符。
土地租赁费通常是主要的建设成本之一,因为水力发电站需要占用大片的水源地。
通常情况下,这些土地都是国家机构或者地方政府所拥有的,水力发电站需要通过租赁或者购买的方式来获取使用权。
土地租赁费的大小通常与土地所在地区的经济发展水平和土地面积有关。
设备购置费通常占据水力发电站建设成本的大部分,因为水力发电站需要使用大量的设备,包括水轮发电机、变压器等等。
这些设备通常都需要从其他国家或者地区进行进口,这就会为水力发电站带来更高的成本。
如何在保证质量的前提下选购有竞争力的设备也是一项重要的任务。
施工和工人薪资也是水力发电站建设成本的重要组成部分。
水力发电站的建设通常需要数千名工人进行的。
工人的薪资和施工费主要取决于所在地区的物价水平、人工成本等因素。
二、水力发电站的投资回报率水力发电站的投资回报率是判断该项目经济性的重要指标。
这主要取决于水电站年发电量和电价。
水力发电站年发电量取决于水源的水流量、水头、机组性能等因素。
电价则取决于国家的能源政策和市场供需关系。
通常情况下,水力发电站的投资回报期为10-15年。
一般而言,水力发电站建设成本较高,需要吸纳大量的资金。
同时,水力发电站也需要较长的建设周期。
因此,考虑投资回报率是非常重要的。
三、水力发电站的维护成本水力发电站的运行需要较高的技术和人力成本。
维护成本包括设备保养、设备更换、人工费用等方面的费用。
设备保养是确保水力发电站质量和运行稳定性的重要环节。
水电站机组优化运行研究
水电站机组优化运行研究随着工业化和城市化进程的加快,能源需求持续增长,水电站作为清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力。
而水电站机组作为水能转换或水能发电的核心部件,其优化运行,不仅能够提高水电站发电效率、降低成本,还能减少对环境的影响,是目前水电站运行的重要课题。
一、水电站机组的运行原理以水轮发电机组为例,当水流进入水轮叶片后,通过叶片的切割、转动,将水流的动能转化为机械能,带动发电机转动,从而将机械能转化为电能。
水电站机组的运行与相关管理人员的管理、监控密切相关。
优化措施的实施可以从四个方面入手。
二、机组的运行优化1. 优化水体、电力系统运行水电站能量互换系统的优化是机组优化的前提和基础。
因此,完善水力资源调度系统,提高水流的下泄、水头的利用率,合理安排水泄、水调节和节水运行等,是提高机组运行效率的基础。
同时,对水电站发电机组所在的电力系统要有全面、科学地规划和管理。
在电力交易中,维护电力平衡、优化出现差错的电力派送等,也有助于机组稳定高效地运行。
2. 优化供电质量供电质量是保障水电站机组稳定运行的前提,其间接影响到机组的性能、使用寿命等。
因此,要完善和提高发电调度、运行状态监测、机组故障诊断和故障处理等技术,以保障机组正常运行。
对采用涡轮发电机等新型机组,应控制它们的电压波动、变频精度等,降低电力波动度和噪音等对一般电力设备的影响。
与此同时,要加强创新,在电缆故障诊断、数字化助手操作员、数据提取分析等方面不断完善技术手段。
3. 降低运行成本机组经济运行是增加水利利用效益的有效途径。
要降低机组的运行成本,从机组的设计、安装、调试和运行等方面入手,尽量减少发电所需资金,降低维护成本和操作费用,尽管这要求投入大量的资金和人力。
通过利用信息技术,对水力发电厂、电力系统运行进行可靠性、安全性评估,以精细化的管理措施进行技术创新和成本管理,提高水电站整体运营效益。
4. 加强安全管理对机组本身的安全管理和机组所在的安全防护等也是十分有必要的。
安康水电站经济运行方式研究
安康水 库来 水特点 是 “ 中有 丰 、 中有枯 ”年 枯 洪 , 内分 配 很不 均匀 , 变化 剧烈 。这 给径 流 调节 带 来 了
一
变化大。 存在洪中有枯 , 枯年有洪等水文现象。 ( )安康 水 电站 上游 干 、 流兴 建 了不 少 中 、 5 支 小
型 水 电站 。 些水 电站 属不 同的投资 主体 投资 建设 , 这 既不 利 于梯级 的联 合调 度又 影 响到安康 水 库 的入 库 洪水 预 报 的准 确率 。
划设 计 的汛 限水 位 和峰 、 量控 制 的调洪原 则进 行 。
2 1 安康水 电站 水库 调度 的特 点 ,
汉 江是一 条 洪 水频 发 河 流 , 史 上多 次 发 生特 历 大 洪水 。安 康水 电站 的特 点 :
() 1 水雨情复杂 , 汉江流域 主要受副高和西南 暖湿气 流 的影 响 , 雨 集 中 , 暴 洪水 峰 高量 大 , 降雨 走
1 概 述
安康 水 电站 位 于 汉 江干 流 的 上游 , 一 座 以发 是 电为 主 , 顾 防洪 、 运等 综 合 利 用 的大 型 水 利 枢 兼 航 纽, 是汉 江上游 7 级梯 级 的第4 , 级 也是 梯级 中水库 调
节 能力 最好 、 机 容 量最 大 的水 电站 。 19 年 1 月 装 90 2
维普资讯
要 求 防洪 度 汛安 全 , 低 水 库水 位 运 行 ;)按 调 度 压 4
传统 水库 的发 电 、防洪 调度 主要 依据 调度 图和 防洪设 计 原则 进行 .已不能 完全满 足 水库 调度 现状 和经 济调 度 的需求 .而优化 调度 的理 论 和实 际运行 有 较 大 的差 别 ,考 虑 电 网 安全 的原 因难 以实 施 , 因 此. 必须 有 更有 效 、 科 学 的方 法 、 式 来 指导 水 电 更 方
电力系统中小水电站运行的经济性问题研究
效 益 的运 行 方 式 . 为 水 电 站经 济 运 行 方 式 或 优化 运 行 方 式 。而 称
负效 益 指 电站 正 常 运 行 被破 坏 时 带 来 的 损 失 国 民经 济 费 用 包
使 水 电站 取 得 最 大经 济 效 益 的基 本 原 理 和 技 术 方 法 .就 是 水 电 括 : 与电站运行方式有关的 电力系统支 出费用 : 由于系统 电 ① ② 站经 济 运 行 的 最 优 化技 术 力 、 量不 足或 各 综 合 利 用 部 门 的要 求 得 不 到 满 足 时 的 国 民经 济 电 电力 系统 中水 电站 运 行 的 经 济效 益 .应 以整 个 系 统 收 益 最 损 失 。 这 个 准 则 选 择 运行 方式 时 . 益 或 费 用 的 计算 比较 困难 . 按 效 大 的原 则 来 考 虑 。也 就 是 说 , 空 间 和 时 间上 系统 内各 个 电 站 的 影 响 了这 一 准 则 的广 泛 应 用 在 总体 效 益 为最 大 。但 在 某 些 具体 条 件 下 .亦 可 从 单 纯 的水 电站 群 、 致单 一水 电站 本 身 的 最 大经 济 效 益 来 考 虑 。 甚 电力 系统 支 出 费用 最 小 准 则 是 指 在 满 足 各 水 利 综 合 利 用 部 门一 定 要 求 的 条件 下 . 电 力 系统 的支 出 费 用 最小 。它 与 国 民经 使
摘要 j 我国有着 6万多 座水 电站 ; 些水电站 济运行的 问题已 逐渐 这 经 经 引起大家的 注意 。 文首先分析 水电站运行的意义与内 本 容 在分析 水电站 经济运} 的 准则 ; 亍 最佳 最后分析水 电站经济运行的物一 基础。 毒 i 理 曩 。蠢 。 j 爱j 。 ¨ ¨ _
电 力 系 统 中 . 一 , 卜水 电 站 运 行 的 经 济 , j 是臣 究 I . 生 口 ] 研
白市水电厂经济运行分析
白市水电厂经济运行分析摘要:发电耗水率是水电厂经济运行的一个重要指标,设法降低耗水率,对水电厂经济运行工作至关重要。
本文主要分析了影响发电耗水率的因素,并针对白市水电厂当前经济运行工作中面临的问题,提出了相关应对措施。
关键词:水电厂;耗水率;经济运行;应对措施。
0 引言白市水电厂是五凌电力有限公司在沅水流域开发的第3级电站,上游分别是挂治水电厂、三板溪水电厂,下游是托口水电厂。
近几年,利用三板溪水电厂龙头水库的多年调节作用,充分发挥沅水梯级水电站联合调度优势,使白市水电厂发电耗水率维持较低水平,经济运行工作取得实效。
1 概况白市水电厂位于沅水干流上游河段清水江中下游,坝址位于贵州省黔东南州天柱县境内,上距挂治梯级56.3km,下距托口梯级56.2km,坝址控制流域面积16530km2,多年平均年径流量114.8亿m3。
电站装有3台单机容量140MW混流式水轮发电机组,设计年平均发电量12.36亿kWh。
2013年4月份3台机组全部投产发电。
白市水电厂水库正常蓄水位300.0m,相应库容6.07亿m3,汛限水位296.0m,死水位294.0m,调节库容为1.72亿m3,具有季调节性能。
机组参数如下表1-1:2 发电耗水率分析发电耗水率是指发单位电量所消耗的水量,是水电厂经济运行的一个重要指标。
根据水电厂水能动力特性公式N=9.81ηQH (2-1)可得发电耗水率:q=Q*T/(N*T)=Q/T=C/(Hη) (2-2)公式中q为耗水率,m³/ kWh;N为机组出力,kW;Q为发电引用流量m³/s;H为净发电水头m;η为机组效率;T为计算时段长,s;C为常数,C=3600/9.81。
从发电耗水率计算公式不难看出,发电耗水率的大小是由发电水头和机组效率这两个直接因素决定的。
2.1发电水头因素公式(2-2)表明,在特定的机组效率下,发电水头越大则耗水率越低,即发电水头与发电耗水率之间总体上呈相反的变化趋势,水电厂运行的经济性,主要看发电水头利用是否充分。
市场环境下水电经济运行问题探讨刘莹
市场环境下水电经济运行问题探讨刘莹发布时间:2023-06-01T10:07:01.092Z 来源:《当代电力文化》2023年6期作者:刘莹[导读] 在现代社会,水电作为一种可再生能源,在能源结构调整和环境保护中扮演着重要角色。
然而,市场环境下的水电经济运行面临着一系列问题。
本文将探讨水电经济运行中的市场竞争、价格波动与收益不稳定以及环境政策压力,并提出应对措施,旨在促进水电行业的可持续发展与经济效益的实现。
中国大唐集团有限公司重庆分公司集控中心重庆市江北区 400020摘要:在现代社会,水电作为一种可再生能源,在能源结构调整和环境保护中扮演着重要角色。
然而,市场环境下的水电经济运行面临着一系列问题。
本文将探讨水电经济运行中的市场竞争、价格波动与收益不稳定以及环境政策压力,并提出应对措施,旨在促进水电行业的可持续发展与经济效益的实现。
关键词:市场环境;水电;经济运行引言本文探讨了市场环境下水电经济运行的问题及相应的解决措施。
首先,分析了电力市场竞争对水电产业的影响;其次,讨论了价格波动与收益不稳定的挑战;最后,探究了环境政策对水电经济运行的压力。
为了应对这些问题,提出了多元化经营、提升效率与降本增效以及环保合规与生态保护等关键措施,以推动水电行业的可持续发展和经济效益的实现。
1.市场环境下水电经济运行问题1.1电力市场竞争电力市场竞争是指在市场环境下,各种能源企业之间为争夺电力市场份额而展开的激烈竞争。
随着市场开放和电力体制改革的推进,电力市场逐渐从垄断模式向竞争模式转变,各种发电方式的企业纷纷涌入市场。
对于水电经济运行而言,电力市场竞争带来了一系列的问题和挑战。
首先,其他发电方式的企业与水电企业之间的竞争加剧了市场压力。
传统的火电、核电以及新兴的风电、太阳能等能源形式都与水电竞争同一个市场份额,争夺用户需求和电力供应合同。
其次,市场竞争对水电发电的价格形成产生了重要影响。
随着供求关系的变化和竞争压力的增加,电力市场价格会出现波动,这直接影响到水电的收益情况。
水电站厂内经济运行模型精度研究
际运行水头和 负 已知的情况下 , 荷 运用四点法查询满足一定计算精度要求的最佳 负荷分配 . 以葛洲
坝 水 电站 为例 进行 验证 , 结果表 明该方 法具 有 实用性 .
关键 词 : 内经济运 行 ; 算精度 ; 态规 划 ; 厂 计 动 葛洲 坝水 电站
中 图分类 号 :V 9 . T 67 1 文献 标 志码 : A 文章 编号 :00 18 (0 2 0 —2 l 0 10 —9 0 2 1 )2 0 1 _ 4
摘要 :由 于机 组 流量 特性 曲 线 以 离散 形 式表 达 , 得 以此 为基 础 的厂 内经 济运 行 模 型 的精 度 受 到 使
了不利影响 , 而模型求解方法的收敛性能和求解精度也影响 着最优 决策结果的精度 . 针对这一问
题 , 出插 值 法对模 型 精度进 行 改进 , 采 用动 态规 划 算 法求得 改进 精 度后 的经 济 运行 总表 , 实 提 并 在
Ab t a t s r c :Ast e f w h rce itcc re ft eu i o r s o d t h icee o tu n h iceewae e d.t e h o c a a trsi u v s o h n tc re p n o t ed s rt u p ta d t ed s rt trh a l h
s l to to n e a c rc ft e s lto s fe tt e d cso ・ k n c u a y.T ov h s r be ou in me d a d t c u a y o u in a o afc h e iin ma i g a c r c h h h o l o sle t e ep o lms,t i hs
水电站发电运行方案的经济效益分析
水电站发电运行方案的经济效益分析随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,水电站作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛关注。
本文将对水电站发电运行方案的经济效益进行深入分析,旨在评估其在经济层面上的可行性和价值。
1. 水电站发电运行方案的背景随着我国电力需求的不断增加,水电站作为一种清洁、可再生能源的重要代表,在能源结构转型中扮演着重要角色。
然而,水电站发电运行方案的经济效益分析必不可少,以确保其在投资、建设和运行中的可持续性和效率。
2. 经济效益分析指标在对水电站发电运行方案的经济效益进行分析前,我们需确立一些重要的指标,以便进行综合评估。
以下是几个常用的指标: - 投资回收期(IRR):反映项目的投资回报速度。
- 净现值(NPV):用于衡量项目的实际价值,并评估其盈利能力。
- 内部收益率(IRR):是IRR的一种补充指标,用于衡量项目的内部回报率。
- 毛利润率:反映项目的盈利水平。
- 效益成本比(BCR):用于衡量项目产生的效益与投入资金之间的比例。
3. 经济效益分析方法对于水电站发电运行方案的经济效益分析,常见的方法有敏感性分析、风险分析和成本效益分析等。
其中,成本效益分析是一个比较全面和系统的方法,将项目的效益与成本进行了综合考量。
4. 经济效益分析的主要内容在对水电站发电运行方案的经济效益进行分析时,应该着重考虑以下几个方面:- 投资成本:包括建设、设备购置和维护等方面的成本。
- 发电收入:考虑水电站发电方案的产出以及电价变动等因素。
- 运营成本:包括设备运行维护、人员管理和巡检等方面的费用。
- 环境效益:水电站发电与传统的火力发电方式相比,对环境的影响明显较小,这也应该作为一个重要的考虑因素。
5. 采用例子进行经济效益分析为了更好地理解水电站发电运行方案的经济效益,我们将采用一个具体的例子进行分析。
假设某水电站发电运行方案的建设投资为1亿元,预计年发电量为5000万千瓦时,年发电收入为6000万元,年运营成本为200万元。
浅谈水电站厂内经济运行算法
技术与市场经营与管理2020年第27卷第1期浅谈水电站厂内经济运行算法翟雪洁(华北水利水电大学,河南郑州450045)摘 要:如何提高水电质量,提高水电站经济效益,减少水力资源的浪费,实现对资源最优化的利用和配置,是一项非常迫切且重要的课题,水电站经济运行才能满足时代发展的需求。
介绍了水电站厂内经济运行的概念及有关提高水电站经济效益的3种算法,并讨论了3种算法的优缺点。
关键词:经济运行;动态规划;粒子群算法;蚁群算法doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2020.01.101 引言优先发展水力发电,是我国当前能源建设的一项重要措施。
为了解决我国能源紧张的问题,除大力开发新的资源外,还必须对现有的资源进行合理分配,达到节能的目的。
新形势下开展水电站经济运行工作,提高水电站运行的管理水平,对增加水电站的发电效益、确保电网的安全运行有着重要的现实意义,这也是充分利用水能资源的有效措施。
目前,动态规划作为一种经典的优化算法,有着较高的成熟性,在水电站厂内经济运行被应用得最广泛,但其计算速度慢,当机组台数较多、系统较大时会发生维数灾难以满足实时调度需求[1]。
除了动态规划法,粒子群算法和蚁群算法也逐渐得到应用。
本文简单介绍了这3种算法的概念,分析了其优缺点。
水电站厂内经济运行概念水电站厂内经济运行就是从电力系统安全、优质、可靠、经济发电、供电的目标出发,研究水电站在给定条件下厂内工作机组最优台数、组合及启停次序的确定,机组间负荷的最优分配,即水电站厂内最优运行方式制定,实现以一定的水力资源,达到最大发电量的目的,从而实现降低发电成本,提高经济效益。
动态规划法动态规划是运筹学的一个分支,是求解决策过程最优化的数学方法。
20世纪50年代初美国数学家贝尔曼等人在研究多阶段决策过程的优化问题时,提出了著名的最优化原理,把多阶段过程转化为一系列单阶段问题,利用各阶段之间的关系,逐个求解,创立了解决这类过程优化问题的新方法———动态规划[2-3]。
水电厂经济运行浅析
水电厂经济运行浅析作者:刘海荣来源:《科技与企业》2013年第05期【摘要】水电厂经济运行同其他大型工厂一样,具有十分强的复杂性和综合性。
作为国家大的系统工程,水电厂经济运行不仅关系到水电事业的生存发展,还关系到社会的进步及人民生活水平的提高。
既然经济运行对水电厂如此重要,我国就要大力重视水电厂最优运行,使其符合各方面的需求。
本文旨在分析我国水电厂经济运行的方式和内容。
【关键字】水电厂;经济运行;系统工程;方式;内容水电厂是水力发电厂的简称,它主要依靠水能发电。
水能是现代五大能源之一,它和电能之间的转化主要由水电厂完成。
为了更好地使电力系统发挥最优经济效益,就必须完善和改进水电厂的经济运行模式。
下面就来谈一谈我国水电厂经济运行方式的准则和特点及其包括的主要方面。
一、水电厂经济运行方式的准则和特点(一)水电厂经济运行方式的准则对于电力系统来说,它要求国民经济要有最大化效益,换句话说就是国民经济的支出费用要做到最小。
电力系统改变运行方式不单单影响水电厂系统煤炭的消耗费用,还在整个运作过程中影响电力供求变化。
因此,水电厂在保证电能质量和安全运行的基础上,会使整个发电系统的煤耗量大大降低,从而使煤炭资源得到合理优化配置。
水电厂最优运行模式的准则,要满足电能质量和运行安全,在规定的发电任务条件下,利用日负荷图使耗费的水量最少。
(二)水电厂经济运行方式的特点第一,要根据江河径流量的变化,设计水库调度图,制定最优运行方式。
由于江河径流量的势能大小决定了水电厂的水能状况,因此水电厂水能的来源有较强的随机性;又因为我国多数江河冬季有枯水期,夏季有汛期,使得水能来源又有较强的规律性。
第二,水电厂现有时期的运行方式对以后的运行经济性有很大的影响,这是由江河上下游水位的浮动和水源的变化所决定的。
第三,江河的径流量受多变的自然环境制约,因此水电厂要想经济运行,必须考虑到整个运行周期存在的多变情况。
第四,同一条河流上的所有梯级水电厂之间的运行是相互制约,相互联系的,要注意它们之间的关系。
浅谈提高水电站经济运行的措施
浅谈提高水电站经济运行的措施摘要:近年来,我国工业化、城市化发展迅速,能源大量消耗,经济的发展对环境和资源产生了巨大的压力,为了社会的可持续发展,必须对经济和能源的结果进行合理调整,大力发展清洁能源的建设。
当今在我国社会基础设施建设的过程中,水电站具有着重要的作用,和我国社会主义经济建设具有直接的联系。
因此在日后水电站建设中,必须要对其经济运行水平引起足够的重视,通过采取合理的措施,提高运行水平,带动我国经济建设持续的发展。
本文就对提高水电站经济运行的措施展开分析,希望能够给有关人士提供参考价值。
关键词:水电站;经济运行;措施1概述随着绿水青山就是金山银山理念的不断深入,人们对于建设生态宜居环境的美好愿景与日俱增。
几十年来我国经济的飞速发展,离不开传统能源的大量消耗,无疑对生态和不可再生资源产生了巨大的压力。
为了社会的可持续发展及维护大自然的生态平衡,有必要大力发展清洁能源,并力求效益最大化。
水利发电的排放微乎其微,提升水电站的经济运行水平对环境保护及经济效益的提升有很大的积极作用。
对于水电站经济运行来说,制定水电站的最佳运行方式,能够实现工程水利向资源水利的转型,还能确保电力系统的安全生产、经济发电及经济供电等目标的实现。
同时,对提升水电站运行的管理水平、增加水电站的发电量、提高流域防洪能力都有着积极的促进作用。
2提高水电站经济运行的措施2.1细化精益管理,确保设备可靠性水电站的发电机组、供电设备运行的安全性和稳定性是决定水电站运行经济性的决定性因素。
而设备运行的稳定性和安全性需要资金、人力、物力的共同参与和支持,因此,对于水电站的相关人员来说,都要从思想上认识到水电站经济运行的重要性,提高对设备管理的重视程度。
对水电站中发电机组、供电设备采取精细化管理,从设备的日常保养、定期检测、维修、改造、优化、更新、运行等各个环节入手,开展精细化管理,确保各环节管理的有效性。
只有设备的正常运行才能为水电站经济运行提供前提和保障。
对水电站安全经济运行管理的分析
施和方法, 同行参考。 供 关键词: 电站; 水 施工; 安全运行管理
遗传算法进行了电力市场环境下的水库优化调度 , 可以增加水电站的发 电 收益。以发 电效益最大为目标的水库优化调度方法具有以下几点: 安全管理工作的宗 旨就是控制或减少事故 的发生或危害程度 , 管理 () 1 丰水期初 期, 充分利用来水发 电, 用流量 和来水基本 持平 , 1 以 就成为重 中之重。 保障人身免受意外伤害 、 财产不受到大 的损失 。 水利水 同时减少水库弃水增加发 电收益。 电工程建设项 目的施工是一项复杂 的系统工程 , 参与人员 、 设备 多, 工程 维持较低水位保证 水库的调洪能力 , () 2 丰水期 中后期 , 可根据来水预报及 当时 电价水平确定发 电策略 , 占地范 围大 , 施工环境复杂 , 涉及爆破 、 地下洞室 、 高空操作等特种作业 , 如果后期有充沛来水 , 中期可 以多发 电量 , 甚至可 以利用水库蓄水发 电。 管理 对企业提 高经营管理 水平 、 加经济 效益 , 证工程 质量 、 增 保 降低造 可以考虑水库提前蓄水 , 以保证枯 水期 电价较 价、 缩短建设周期具有举足轻重 的作用 。工程本身 的特 点决 定了安全管 如果预 报后期来水较少 , 高时段用水量需要 。蓄水量大小一般根据水库调节能力确定。 理 的重要性, 稍有不慎 , 便会发生安全事故 。 () 3 中水期和枯水期 , 根据 电价预报 , 把握 时机充分利用高 电价 时段 1 工程概 况 多发 电, 实现可发 电量增值。 某 水 电站 的总装 机容 量 为 2 3万 k (x . W 4 57 5万 k ,保证 出力 W) () 4 防汛前期 , 对于具有多年调节水库 的水 电站 , 该时段 的调度策略 9 MW, 3 年发 电量 95 .6亿 k h W・ 。工程规模属 Ⅲ等 中型工程 , 主要建筑物 应该 和次年的来水情况 、 电价水平相结合 , 以实现水量 的年 际间合理分 等级 为 3级 , 次要建筑 物为 4级, 总工期 4 5个 月, 概算投 资 l 5亿元 人民 配, 增加高 电价时段的发电量 , 从而增加水 电站的多年总收益 。 币。工程 由四个合同标段 组成: 砂石料及混凝土生产 系统 ( 标) 导流 cI 、 4 建立健 全技 术组 织管理 制度 及泄洪 闸工程 ( CⅡ标) 大坝及厂房工程 ( 、 CⅢ标) 机 电及设备安装工程 、 要使水 电站的机组安全经济运行 , 管理人员 、 技术人员就 必须 了解 ( cⅣ标) 枢 纽主要建筑物 由混凝土挡水坝段 、 。 河床发电厂房、 泄洪闸、 中 其设备 的功能 , 必须定期进行技术培训 , 从而严格执行运行规程 、 安全规 控楼 、 开关站及灌溉取水 口等组成 。 程和操作制度 。必须做到以下几 点: 2 安全 生产 存 在 的问题 () 1应建立 车间、 班组 、 工人三 级技术管理工 作网, 实行 分级负责管 该 电站工程的显著特点是工期紧 、 施工难度大 、 工作 强度高 , 因此对 理, 责任到人 。发电企业 的中心工作是生产运行维护管理, 其他的工作应 安全 管理 工 作 是严 峻 的考 验 。在 电站 开 工 的初 期 , 样 的 问题 就 已 经存 这 为其服务 , 必须从组织体系 、 工资分配激励机制等 多方面 、 多形式突 出运 在, 安全管理的制度不完善 , 不健全 ; 主要 的工程建设者大部分是从 省外 行维护管理 的必要性。 而来 , 由于在不熟悉工作环境与气候条件下 , 存在着上面热 、 下面冷 的问 () 2 需要减少设备损坏率 的有效措旋是加强技术管理对设备 的运行 题, 在车间、 班组安全 生产 被淡化 、 忽视 的现象较为突 出; 被 由于安全生 状况 、 修及事故或故 障等 进行统计分析 , 检 同时对设备的采 取针 对性 的 产 的基础设 施差 , 基础 管理薄弱 , 安全 教育培训 不严格 , 直接 导致农 民 措施 , 达到提高设备有效利用率 的 目的, 以此 为前提 的环境下 , 在 建立健 工, 季节工 的安全生产 知识缺乏 , 因而将导致的直接后果 。 全设备运行、 维护 、 检修 的统计分析等各项制度 , 以此才能达到增收节支 做好安全生产工作既要解决历史遗 留问题 ,又要妥善应对新情况 、 的最 终 目的 。 新 问 题 , 须 充 分 认 识 安 全 生 产 工 作 的长 期 性 、 巨性 、 杂 性 和 紧 迫 必 艰 复 () 保 机 组 安 全 运 行 的 保 障 。不 允 许有 严 重 缺 陷 的 设 备 长 期运 行 。 3确 性, 紧密结合经济结构 战略性调整 , 统筹规划 , 出重点 , 订切 实可行 突 制 即使在负荷相当紧张的情况下 , 也要统一安排, 时检修 。 及 的阶段性 目标 , 要采取有效的措施 , 抓好安全生产应对的措施及对策 。 () 4 技术档 案管理 。由于水 电站的装机规模及机组容量较小, 在运行 3 优 化调 度 , 升水 电站运 行效 率 提 中往往忽视对机组设备 的运行 、 检修和事故或故障 的统计分析 。应加强 施行水 电站水库 的优化调度 ,可提升水电站及 电力系统的经济管理 对机组设备 的运行状况管理 , 定期对检修及事故或故障等进行统计分 要 水平, 几乎在不增加任何额外投资的条件下, 便可获得显著 的经济效益 , 水 析, 采取有力措施来提高设备 的利用率 , 减少设备损坏率 , 起到增收节支 库优化调度是挖掘水 电站潜力的有效手段。以发电效益最大为 目标, 利用
提升水电站经济运行有关措施探讨
提 升水 电站经济 运行有 关措施探讨
曾 旭
( 湖 南省柘溪水力发 电厂 益 阳 安化 4 1 3 5 0 8 ) 摘 要: 水 电站经济运行研 究是 目前水 电站发展研 究的重点和热 点 内容 , 优先 发展水 电, 是我 国能源 战略的重 点。本文从理论 上 较全面 地阐述 了研究水 电站 经济运行的意义 , 着重研 究水 电站经济运行 的内容、 应具备 的优越条件和 应克服和解决 的问题和 困难 。 同 时结合某 水力发 电厂 的实 际情况 具体分析 了存在 的实 际问题 , 希望能对我 国的水电站运行有一定 的指 导意义。 关键 词: 水电站; 经济运行 ; 科 学调度; 优化运行
1 2 . 7 0 1 2 . 5 2 1 0 . 1 3
3 加快 设备 改造 , 提高 发 电效 率
目前, 我 国营运中的水 电机组的核心部件转轮技术较 上个世纪 已经 有 了较大的提升 , 从转轮设 计、 制造 的发展 水平来看 , 新转 轮的设 计思 想、 制造和工艺均 比上世纪要好得多 。在机组固定部分基本不变的情况 下, 通过对转轮叶型的重新优化设计 , 新制造的转轮能改善水流流态、 减 效率, 发 电耗水降低效 果 明显 , 有较好的经济效益 。这对于建 于上世纪 8 0年代以前的水 电机组 实施增容改造, 是一举两得 的好事。一方面 , 主要机 电设备均 已接近或超 过使用期 , 安全隐患突 出, 也急需更新改造; 另一方面 , 借更新改造之际 , 还可 以进行增容提升效率 。 从某水力发 电厂增容技术改造实际效果来看, 效果是明显的 。具体 情 况如下表 所示, 一级站减 振增容 技术改造 项 目实施过 程历时 1 0 a , 5台 机 组完成改造不同时期的投产运行效果表明: 电站机组运行稳定, 原1 ~ 4 号机 组转轮和 5号机运行 工况不合理 的问题得到 了解决 , 安全性 明显提 高, 夯 实了电站安全生产基础 ; 增加 了电站 5 0 MW 的调峰容量 , 这部分调 峰容量在浙江 电网中调 峰效果明显; 电站经济效 益有所增加 , 机组发 电 耗水率降低 , 机 组平均效率提 高了 3 %左右 , 年均增 发 1 5 0 0万 k W・ h左 右的电量 ; 机 组过流 能力的增加 , 改善 了水库调节性 能, 提 高了电站水量 利用率, 并增加 了弃水发电量 。二级 电站的技术 改造 , 使原机组平 均发电 单耗从 1 5 . 7 m k w・ h降低 至 1 4 . 1 m 3 / k W・ h , 节 水 效 果 十 分 明 显 。水 力 发 电 厂增容技术 改造 的成功实践探索 出了一条老 水电厂进行 安全和增效 改
李家峡双排机水电站厂内经济运行研究
teat ea n pr ne fh iai hdoo e ai el t wya .a i ayf t s n h c a o r ig xe ec e j x yr w rt o i t sa e er T k gm n c r i— u p t e i l ot L i a p stn n h a f s n a o
t n prtno L i i hdoo e ao p mzdadte p mzdl dds b t ni dr e ae e a oe i f ia a yrpw r t i i ot i n t i a ir ui e vdb sd rl ao jx s tn s i e hoi e o t i o s i
进 自适应遗传 算法对其进行 了求解. 运用上述方法 , 分别 以 3条特 征 日负荷 曲线为依据 对李 家峡 水 电站 的厂 内运 行进行 了优化 , 并得到其 负荷分配方案. 优化结果使 电站 的效 率和机组 的运行状 态都 得到 了显 著改善 , 同时结果 可 作 为李家峡 水电站 运行人 员的操 作依 据. 关键词 :水 电站 ;经济运行 ; 机组运行状态 ;改进 自适 应遗传算 法 中图分类 号:T 77 V 3 文献标 志码 :A 文章编号 :0 9 - 17 20 ) 5 0 2 — 4 3 2 3 (06 0 - 5 3 0 4
练继建 ,李 辉
水电站经济运行原理
水电站经济运行原理
1.水资源利用:水电站的经济运行依赖于充足的水资源,水
资源的充沛度直接关系到水电站发电量和发电效益。
为了最大
程度地利用水资源,水电站通常会进行水库蓄水,通过调度水
库的水位和出流量来控制发电量。
在尽量保证供水需求的前提下,合理安排水的利用,避免水资源的浪费。
2.发电效率:水电站经济运行需要追求最大化的发电效率。
发电效率是指水电站从水能转化为电能的利用效率,一般以发
电厂用电比来衡量。
发电厂用电比越低,说明发电厂在发电过
程中能量损失越少,发电效率越高。
提高发电效率可以通过更
新设备、优化运行方式和改进发电技术等途径来实现。
3.负荷调度:水电站经济运行需要根据电力市场需求和水资
源供应情况进行负荷调度。
负荷调度是指根据电力需求的变化,合理安排不同机组的发电量,以满足电网的稳定运行。
在负荷
调度中需要考虑尽量减少水电站的运行成本,并避免过度放水
和过度负荷运行,以免造成损失。
4.降本增效:水电站经济运行还需要进行降本增效的措施,
以提高水电站的经济效益。
降本增效的方法包括:改进设备运
行管理,减少设备故障和维护成本;引进新的技术和设备,提
高发电效率和可靠性;优化供水系统,减少供水损失和能耗等等。
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网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:水电站经济运行研究学习中心:贵州黔南奥鹏学习中心层次:专科起点本科专业:水利水电工程年级: 2007 年秋季学号: 101410017762学生:王平武指导教师:张静完成日期: 2010年2月1日内容摘要水电站经济运行是充分利用水能资源的一项增产措施,也是减少水能消耗的一项节能措施。
但水电站经济运行涉及影响因素多,约束条件复杂,是一项较复杂的系统工程。
不同水电站特征千差万别,加大了水电站经济运行的实施难度。
本文分六个部分对水电站经济运行进行研究。
第一概述了水电站经济运行;第二阐述了水电站经济运行的目的和意义;第三分析了其任务及内容;第四探讨了水电站经济运行的基本内容及实施;第五以东北地区某流域为例,分析了水电站经济运行。
最后总结全文。
关键词:水电站经济运行运行方式优化研究目录内容摘要....................................................错误!未定义书签。
引言 (1)1 水电站经济运行概述 (2)2 水电站经济运行的目的和意义 (4)3 水电站经济运行的任务及内容 (5)4 水电站经济运行基本内容及实施 (7)4.1 水库优化调度及水情自动化系统 (7)4.2 水、火电日负荷分配及电网调度自动化系统 (7)4.3 厂内机组间负荷分配及计算机实时控制系统 (9)5 水电站经济运行实例分析 (10)5.1 水库调度的基本规律 (10)5.1.1 水库调度的基本原理 (10)5.1.2 水库调度的特点 (10)5.1.3 水库调度的方法和方式 (11)5.2 某水电站水位控制方式 (11)5.2.1 控制水位及水位控制方式 (11)5.2.2 水位控制方式分析 (11)5.3 某水电站经济运行方式 (12)5.3.1 长期运行方式 (12)5.3.2 短期运行方式 (12)5.3.3 厂内运行方式 (13)6 结束语 (14)参考文献 (15)引言电力系统是现代社会最重要,最广阔的支柱产业之一,由于电能生产、输送、分配和使用的便捷性和多样性,电能正日益在社会生活的各方面发挥着越来越重要的作用,已成为现代社会发展的主要能源。
电力系统是一个消耗大量煤炭、石油、天然气等一次性能源和可再生的水资源,同时又输出巨大电能系统工程,如何提高电力系统的运行效率,充分利用水资源,减少一次性能源的消耗,增加电能输出,这就是电力系统的优化经济运行问题[1]。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,电力用户对电力主要提出供电可靠性和经济性两方面的要求。
前者要求电力系统以一定数量和质量的电能对用户不间断地、安全可靠地供电,即满足一定时期负荷要求;后者是要求系统对用户的供电应尽可能经济、便宜。
要做到安全可靠的供电,可以通过提高设备的制造、安装、运行、维护水平来实现;而要做到供电的经济性,就要努力降低电力系统的运营成本,重点就是降低发电成本,即降低火电站的燃料消耗和水电站的耗水率,节能增发。
要降低水电站的发电耗水,充分利用有限的水量多发电,就要对水电站的机组运行进行优化,实现最优经济运行。
关键词:水电站经济运行机组优化1 水电站经济运行概述水电站厂内经济运行(也叫优化运行)是在满足电能生产的安全、可靠、优质的前提下,合理地组织调度电厂的发电生产设备,以获得尽可能大的经济效益。
与此相适应的水电站运行方式,称为水电站经济运行方式,也可称最优运行方式。
水电站厂内优化运行主要是研究水电站的出力平衡、流量平衡、水头平衡、水电站的动力特性、机组最优启停顺序、工作机组的台数、机组间负荷或流量的最佳匹配方式、机组的最合理调节程序和电能生产的质量控制问题[2]。
从研究问题的空间范围来看,水电站经济运行可划分为厂内经济运行和厂间或电力系统经济运行。
本论文课题主要研究水电站厂内经济运行,即根据电网调度给定的某一时段电站的出力,按照一定的计算方法,确定水电站中机组的开、停机次序和机组间负荷的最优分配,使运行机组都在高效率区域运行,从而使全厂的发电耗水量最小,来达到增加发电量的目的。
从研究问题的时间范围来看,水电站经济运行可划分为瞬时(小时)、短期(周、日)和长期经济运行。
长期经济运行的任务是将一段较长时期(季、年、多年)内的有限输入能量分配到其中较短的时段内(月、周、日);短期经济运行的任务是将以上长期经济运行所分配的输入能量在短期内的各更短时段(小时)间合理分配,确定出水电站逐日、逐小时的负荷分配和机组的运行状态。
瞬时经济运行的任务是将在相应小时或时刻分配到水电站的负荷,再落实分配到各台机组。
短期经济运行方式的制定对具有短期(日)调节性能以上的水电站都有现实意义。
而长期经济运行方式的制定只对长期调节性能水库(季调节以上的水库)的水电站才有意义。
为了充分发挥水电站的作用,最大限度的利用水能,以获得尽可能大的运行效益,应全面开展水电站的长期、短期经济运行方式及厂内的经济运行调度。
从研究问题的分析方法来看,国内外制定水电站厂内经济运行方式的方法有机组间负荷最优分配等微增率法、机组最优工作台数、组合及启停次序的耗量特性图解法、最优运行方式动态规划法以及机组最优启停组合和负荷最优经济分配的遗传算法等。
水电站厂内经济运行是一类典型的单目标优化问题,本文以水电站在给定发电负荷下耗流量最小作为最优化目标来探讨这一问题。
它包含了两个子优化问题:机组负荷分配优化问题和机组组合优化问题。
这两个问题都是以耗流量最小作为唯一的优化目标。
其中,固定机组负荷分配问题要求根据水电站给定水头下的各台可供发电的机组出力与流量之间的特性曲线,得到这些机组在各种负荷下的机组所要承担的出力状况,并保证在这一负荷要求下,这种分配方案耗流量最少。
由于在这个过程中,我们所依据的机组特性曲线是非线性的,因此这是一个非线性的优化问题。
它还必须满足下述约束:一、水电站中每台机组具有最小出力和最大出力限制,即分配在各台机组上的出力不应该超出这个范围。
二、在各台机组的最小出力和最大出力之间还存在气蚀振动区,在机组负荷分配时,必须加以规避,以延长机组的使用寿命。
三、水电站所要承担的负荷应该在整个电站的出力范围之内,同时还应保证各台机组的总出力与该负荷相等。
这是一个连续参数的多约束条件的非线性优化问题。
机组组合优化问题则是根据上级调度部门给出的水电站日负荷曲线,安排水电站内某一段时间的机组开停组合。
在机组组合问题中,包含有大量的0-1变量和离散变量,在数学上表现为一个包含大量约束条件的大规模非线性混合整数规划问题。
它需要满足以下的约束条件:一、系统负荷和备用要求。
由于水电站的机动性较好,因此在电力系统中一般都要承担系统的备用要求,以保证在电力系统出现事故或突发事件时能够迅速满足系统的负荷需要,因此,在实行机组组合优化时,必须保证目前处于运行状态的机组能够应付负荷备用的要求。
二、最小开机时间和最小停机时间。
机组频繁的起停会对机组造成损坏,为了避免机组的频繁起停,水电站要设定机组的最小开机时间和最小停机时间,从而限定各台机组在一个调度时段内的开机次数。
三、机组爬坡速率(功率变化速率)。
在电力系统中水轮发电机组及水电厂的机动性在电力系统中是最好的,一般来说机组自停运状态起动至带满负荷一般仅经历3~5min,而停机过程则更短。
因此,在单纯的水电站厂内经济运行中可以不考虑机组爬坡速率。
2 水电站经济运行运行的目的和意义水电站的经济效益可分为发电效益,电网效益(调频,调峰,调相,负荷备用和事故备用等)及社会效益(防洪,灌溉,供水,养殖,航运,过筏,旅游等)3个部分。
从水电站本身来看,主要是在满足电网效益和社会效益的前提下,尽量取得更多的发电效益[3]。
水电站经济运行运行的方式可以实现运行工况优化,从而节约用水,增加发电量。
一般来说,水电站采用最优运行机组数可获得效益 2.0%,实现最优组合可获得效益0.3%,实现机组间负荷最优分配可获得效益0.3%[4]。
对大、中型水电站来说,开展水电站厂内经济运行可以增加发电量1~7%。
要提高水电站的发电效益,要降低水电站的发电耗水,充分利用有限的水量多发电,就要对水电站的机组运行进行优化,实现最优经济运行。
根据水电站的水轮发电机组的出力公式:P i =9.81ηi Q i H ×103 (2-1)式中,P i -机组i 发电有功功率,即出力,单位为KW ;Q i -机组i 单位时间耗水量,单位为m3/s ;H-水库的水头,单位为m ;ηi -机组i 的运行效率;可以看水电站经济运行运行的目的就是要在电站出力一定的情况下,使机组总的耗水量为最小。
要实现这一目标可以采用两种方法:一是提高水电站的运行水头H ,二是使水轮机运行在效率ηi 高的区域。
但是对于水库库容较大的电站,用提高水头的办法来满足水电站厂内经济运行是不太现实的。
由于水轮机的特点和制造、安装等方面的原因,同一个水电站内的同一种型号的水轮机在相同的运行条件下,其效率和运行性能不可能完全相同。
因此,实现水电站厂内的经济运行,最主要的途径就是根据调度给定的总负荷,在当前的水位下,按照一定的算法给每一台机组分配负荷,使每一台水轮机都运行在效率较高的区域,从而使电站全部机组的总耗水量最小,达到降低总耗量Q 的目的[3]。
由已经投入经济运行的水电站实际数据来看:湖南柘溪水电站实现长期经济运行,提高发电量约3%~10%;湖北葛洲坝二江水电站实施经济运行提高效益1%~3%;美国石河段水电站的资料表明,实行经济运行后电站发电效率平均提高3%。
所以水电厂在实施了经济运行后,发电效益均可提高1%~3%以上。
由此可见,水电站实行经济运行所取得的经济效益是十分可观的,同时,也将给水电厂设计和运行管理水平的提高带来新的动力[5]。
3 水电站经济运行的任务及内容水电站经济运行主要是研究水电站科学管理的优化技术和调度决策。
在保证电能生产的安全可靠、连续优质以及多目标综合利用的要求下,合理地、有效地、最大限度地利用水能。
它应用系统工程的理论和方法,以电子计算机为主要运算手段,研究电力系统中水电站的运行方式,最终达到研究系统整体最优的目的[2]。
水电站在电力系统中的最优运行方式,按照工作周期长短的不同,通常划分为三种方式,即长期运行方式、短期运行方式和厂内运行方式。
每种方式有其独立性同时又互有一定的联系。
在理论研究和分析水电站在电力系统中的运行方式时,认为全厂动力特性是按各动力设备运行工况最优化而得出的。
在此基础上,明确长期经济运行方式,可以说是“先厂内,次短期,后长期”的关系。
在实际制定各种经济运行方式的方案,并用以指导管理决策时,则是“先长期,次短期,后厂内”的顺序。
长期运行方式、短期运行方式和厂内运行方式三者互相依从和制约,构成科学的整体关系。