黎洪轮
广西南宁市兴宁区西云江水库管理所 广西南宁 530015
摘要：近年来，随着国家经济的快速发展，社会水平的不断提高，进一步促进了水电站的发展。在水电站的运行过程中，既要为系统提供对应的电量，还要为系统进行调频，调峰电源。但是当前水电站的运行方式中存在一定的问题，严重影响水电站的发电量，并且增加了能源的损耗，进一步影响了水电站的经济效益。因此，为了提高水电站的发电量和对能源的利用效率，就需要对水电站的运行方式进行优化设计，并对优化后的运行方式加以应用，最终提高了水电站的经济效益。
关键词：农村小型水电站；运行方式；系统优化
1水电站运行方式
在水电站的运行方式中，基本上是按照电网的需求以及水资源的状况来进行确定的，一般水电站的运行方式可以分为五类，分别是按照正常负荷运行，调峰运行，调相运行，电网备用以及抽水蓄电的运行方式。按照日期来进行划分，可以划分为日运行、周运行以及年运行。水电站的运行方式会直接关联着水电站的发电量和发电站的运行成本消耗。因而，要使得水电站的运行方式能够高效快捷的运行，进而为后期水电站的运行方向奠定基础，提升水电站的发电量和对水资源的利用效率。
2水电站运行方式的具体优化分析
2.1等微增率法
等微增率法是传统的优化水电站运行方式的方法之一，其中优化的原理是借助流量微增率的特性曲线和流量的曲线来对水电站的运行方式进行优化。该方法的具体解决步骤是首先按照水电站的运行方式数学模型进而对水电站出力中可能出现的负荷，进一步的确定工作机组中的机械设备台数，组合的形式，启停次数以及优化分配等，同时制定出水电站最佳的动力特性。再者是按照先前制定的水电站最佳的动力特性和机组中的动力特性，并且根据当前的各项数据信息，进一步实施水电站最佳的运行方式。
2.2遗传算法
遗传算法属于当前一种新兴优化的计算算法之一，并且已经在各个领域中得到了应用。遗传算法的来源是根据大自然生物进化中的选择和遗传来进行优化的，进而对水电站中的机组进行选择和交配，进而选择出最佳的机组，进而实现对水电站运行方式的优化。遗传算法的优点是可以从多个初始值来进行选择，根据大范围内搜索全局最优，而且在计算的过程中不需要进行存储，减少了对内存的占用，能够适应多种环境。在当前的水电站的运行方式中，如果运行的设备数组较多时，就会对水电站的运行造成一定的影响。而采用遗传算法可以对水电站运行中的机组进行分析，其中主要是解决水电站机组运行方式中的负荷分配问题。
2.3动态规划法
动态规划法用于解决以时间来进行划分的动态化的方法。在水电站运行方式的过程中，应用动态规划法主要可以划分为两个步骤，首先是按照水电站内运行方式的数学模型以及动态规划递推的算法来第水电站内的出力变化范围中的机械设备组数，组合方式，启停次数以及机械设备组间进行优化，进而制定出水电站最佳的流量特性，之后是按照制定出的最佳流量特性，并根据已掌握的水电站给水电负荷和每日中水位的变化，来制定出每日的水电站的运行方式，进一步促进了水电站对水资源的利用效率以及提高水电站的发电量。
2.4国外优化运行的方法与工具
意大利国家开发了一种OMA的工具，目的是为了在各种条件下，使得自身的水电站在运行过程中提高灵活度。其中，OMA主要是在定期的时间末期对水电站中水库的期望水位的每个季节的定位，电厂计划的调整与修改以及环境和运营的约束等，及时进行预测和分析，进而能够快速的制定出最佳的运行方式，保证水电站的稳定运行。
3对长江上游梯级水电站运行方式提出的优化措施以及应用
根据当前长江上游梯级水电站自身的特点，以及周边环境，全面的考察了长江水电站中管理防汛，运输以及生态保护等的目标以及水电站自身关于发电的性质和要求等，提出了针对长江上游梯级水电站运行方式的有效措施并加以应用。
3.1在枯水期选择水位逐渐均匀校落的运行方式
(1）在枯水期选择水位逐渐均匀校落的运行方式，进一步在汛前水位到达死水位置。在该种运行方式中，借助校落的方式来减缓水电站中水库中水位的校落压力，进而使得各个阶级的水库在汛期前期全部的校落，在下游区域中形成更多的水文叠加，使得在汛前电网用电负荷较小的时期中，水电站校落水库中水位需要更多的发电区间，从而造成了火电调节难度加大，造成众多水电站不利于水的风险力度，进一步的制约了社会经济效益的最大化发展。（2）在枯水期选择水位逐渐均匀校落的运行方式，能够有效保证电网的稳定运行，进而为冬季的用电提供了保障，在电网需要用电量较多时，提供较多的电量，提升减少了在汛前后与周边洪水重叠后对电网造成的打击，进一步的为电网提供了保证。（3）在长江的西南区域中，在冬季中电网的输电线路极容易受到冰雪的灾害，进而使得部分地区的水库产生放弃水发电的方式。第四是减少了一定的滑坡等灾害的风险系数，进而对枯水期的下游航道进行了改进与完善。
3.2在汛期内分阶段的动态化管理与控制水库中的汛期极限水位
在发生重大的汛水期内，要分阶段的划分汛期的极限水位，逐渐地提升蓄水的位置，进一步的减少全部蓄水造成上游和下游中水位突涨突停而引起周边的地质灾害发生。同时，避免了全部集中蓄水时期对长江下游区域中旱情而导致工业区域和生活区域用水困难的问题，减少了居民财产的损失。第三是在汛期借助水电站中的水库可以实现调节蓄水的功能，从而避免了消落带长期的滞留，进而避免对发电机组的水头造成破坏，进而提高了水库的容纳效益和机组水头的效益。同时，进一步的减少了汛期中因大幅度调整的时期较短的问题，减少了梯级水库中出力累加的调整效应，减少了对发电网的破坏。
3.3建立并完善流域统一的协调调节的会商机制
在长江上游大型梯级水电站中的水库直接关联着全部长江流域的自然环境和生态防汛，提供水源和电能，因而所承担的责任和任务较为繁重。但是在长江流域中的管理部门中，对于防汛期间中忽视了抗旱和发电的任务，进一步的加剧了经济的损失。在当前的防汛工作中，主要的任务是防止长江流域中较大范围内的强大降雨而造成的灾害。目前关于预测暴雨的技术已经逐步完善，因而防汛工作部门可以借助预测暴雨的技术来提前的掌握好时期，进而使得在汛期的前期，相关的部门借助多种技术，设备，定期展开商务会议，根据天气预报的情况，来制定出最佳的水电站的运行方式，进而避免造成经济损失，提高水电站对水源的利用效益和经济效益。
4结语
在农村小型水电站的日常运行中，所承担的责任和工作力度较多，一旦在发生一些经济情况时，很难保证水电站的稳定运行。因此，就需要保证水电站长期稳定的运行，关键就是要对水电站运行方式的科学性，因而，可以通过在枯水期选择水位逐渐均匀校落，在汛期内分阶段的动态化管理与控制水库中的汛期极限水位以及建立并完善流域统一的协调调节的会商工作机制，进一步对水电站的运行方式进行优化设计，最终保证水电站运行方式的科学性，最终保证水电站的稳定运行。
参考文献
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