研究水电站厂内经济运行关键问题

研究水电站厂内经济运行关键问题

摘要：我国的水资源储量丰富，水力发电是完全清洁无污染的发电方式。近年来我国水电厂的建设和发展取得了重要的进步，特别是随着世界能源的消耗和煤炭石油价格的上涨以及环境的污染，优先发展绿色环保经济的水电已经成为我国重要的能源环境战略。水电站的快速建设和发展也使得其必须有完善、稳定、有效的相关运行机制。我国每年水电的年发电量在总发电量中占据着比较大的比例，因此，对水电站厂内经济运行的关键问题研究具有重要的现实意义。

关键词：水资源丰富；水力发电；经济运行；有效管理

世界经济的快速发展和工业进程的不断加深，使得人类的生产生活更加依赖于能源，而传统不可再生能源的不断持续消耗，使得世界范围内出现能源恐慌。特别是近些年来世界传统能源价格的不断上涨，已经成为制约国家经济发展的主要因素。我国是世界的头号能源消耗大国，能源对我国经济的影响尤为强烈。随着我国人民生活水平的不断提高，人们越来越认识到环境的重要性，传统能源在资源消耗和环境污染上都存在着很大的问题。水电作为清洁无污染，经济成本低廉的发电方式已倍受世界各国的关注。我国在水电上的发展走在世界的前列，虽然火力发电仍在我国发电厂中占主要地位，但是水电的发电量逐年递增。从当前水电站的地位和未来的发展趋势来看，对水电站厂内运行进行经济性分析是我国电力事业发展的重要举措。

水电厂的特点和运行

1.1水电厂对水资源的开发利用

我国的水能资源储量居世界第一位，但是长期以来其开发程度较低，据统计截至2008年国内对水力的开发程度只占总开发量的42%，而美国在1986年就已经达到43%，因此我国在水力的开发应用上尚存较大的发展空间。对水力资源的开发主要是以水电厂为主，一些大型、特大型水电站的建设和小型水电站大量建成使用，使得我国对水力资源的利用又迈出了一大步。水力资源作为经济环保的能源对我国的可持续发展战略具有重要的意义。而依据乡镇有利的自然水资源条件建成的小型水电站年发电量达到1600多亿千瓦时，占据水电总量的30%多，解决了我国近四分之一人口用电的问题，并且对乡镇的地方工业和经济起到了很大的推动作用，有效的改善了乡镇人民的生活水平。虽然我国水力发电机组的装机容量占总装机容量的近22%，但是发电量却不到总发电量的17%，可见我国的水电效能指数不高。所以在大力发展水电厂建设时还应当提升水轮发电机组的电效能指数。

1.2水电站经济运行的关键

水电站经济运行的内容分三块：厂内经济运行、短期经济运行及长期经济运行。其中，水电站厂内经济运行是我们首先要研究的问题。厂内经济运行也称实时调度，是指厂内工作机组最优台数、机组组合、启停顺序的确定以及机组间的

最优负荷分配。实践证明，其能够有效提升水电站2%左右的经济效益，随着电力市场“厂网分开，竞价上网”措施的实施，水电站厂内经济运行愈显重要。科技的发展为水电站的建设发展提供了技术支持，电力市场的进一步改革为水电站的经济运行提出了现实客观性的要求，对水电站厂内经济运行关键问题进行研究分析具有重要的现实意义。

国内外在对水电站厂内经济运行上不断进行深入研究并取得了一定的成果，主要有动态规划理论在水电站厂内经济运行中的运用；从数学算法——遗传算法的角度解决水电站厂内经济运行的关键性问题；以粒子群优化算法出发并结合水电站实际经济运行中的问题进行厂内经济运行问题的解决；此外还有一些其他理论算法的提出，为水电站厂内经济运行问题的解决提供了理论支持。近年来，随着计算机技术的发展，现代控制理论的逐渐完善，更多先进的理论技术手段方法不断的应用到水电站厂内经济运行当中。

1.3水电站厂内经济运行中所存在的问题

水电站厂内经济运行作为水电站管理的主要内容，其理论研究与实践应用使国内外专家学者投入了大量的时间精力。现阶段在水电站厂内经济运行中所存在的问题主要有：（1）在相关方法的应用上较为独立，前面所介绍的各种理论方法模型都是针对于某一个面所展开的问题优化法研究，不能全面的对整个问题充分考虑后进行解决，这种缺乏实践基础的理论研究不能够很好的满足水电站生产使用者的要求；（2）在水电站厂内经济运行问题的计算速度上较慢，不能满足实时变化的运行工况，这样也就不能有效地反映出水电站的实时运行状况，对于大型、多机组大容量水电站的运行更是如此。针对这种状况一方面要发展相关的硬件技术，另一方面要对负荷分配法进行优化改善。（3）目前水电站水轮机模型综合性曲线虽然经专业的设备仪器进行扫描确定，但是由于设备是采用数字化的取点测量绘制的方法，因此其曲线只代表了相关的走势大致范围，不能对各点进行精准确定，因此，在水电站厂内经济运行优化计算时要对曲线进行经验技术性修正。（4）现阶段水电站厂内经济运行大量应用现代控制理论，这为实际的经济运行提供了理论支持，然而大部分水电站厂内经济运行都是依据自身的特点而进行设计的，缺乏统一性，这就注定其移植性比较差，经济运行的有效方案难以普及推广。为此，应当研究更新的经济运行算法，采用更加先进的、智能的自动控制调节技术手段和科技含量更高的相关设备对实际运行进行有效的自我调节。

2.水电厂内经济运行关键问题的研究

2.1经济运行的准则依据

水电站厂内经济运行是整合水电站所有可用资源设备后，找出机组最优的投入运行台数以及不同机组的启停顺序，在不影响电网系统的前提下合理设置机组工作状况以达到充分利用水能的目的。厂内经济运行优化准则依据：首先是在日发电量任务一定的基础上，以耗水量最小为准则，内容又分为空间与时间的最优化，即在最短的时间内在最少的机组投入使用情况下获得最大的经济效益；其次，在水流量一定的情况下，确保水力最大为准则，在水库河流水量一定的条件下，

合理的进行厂内经济运行机组的选择设定可以使水轮机的出力最大，可以更多地将水力转变为电力，从而提高电站经济效益。

2.2经济运行计算中所应注意的问题

在实际进行厂内经济运行算法的选用上也应当结合不同的水电站具体状况，根据机组数量的多少、单机容量的大小、发电量的多少以及水电站规模的不同选择不同的计算方法模型，比如动态规划法不适用于机组台数较多的水电站计算。水电站厂内经济运行中不同的方法模型侧重不同的面，在厂内经济运行计算中，应尽可能地比较各种算法模型的优点，并将各种算法在经验的基础上进行可行性整合，研究出更加合理有效的算法。

结束语

针对我国水电站的迅速发展和水电效能指数较低的情况，我们应当深入的对水电站厂内经济运行的关键问题进行研究，对现有的经济运行计算方法模型选用中也应当依据不同的情况谨慎的选取计算方法，并根据实践经验做到水电站的经济运行。

参考文献

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