林芬
广东粤电青溪发电有限责任公司 广东梅州 514299
摘 要:通过对与上下游相距较近,且分属不同法人代表、不同调度机构、不同市场主体的水电厂的优化调度研究,基于“价值管理”采取实施运行水位动态管理、调节库容解决窝电弃水、错峰运行利用支流洪水资源、优化机组运行方式等措施进行优化调控实践,提升电厂效益。
关键词:价值管理;跨区管理;优化调控;提升效益
一、前言
青溪电厂位于闽、粤交界处,为汀江流域梯级电厂第二级,总装机容量4×36MW,设计年发电量3.729亿kW·h,多年平均径流量84.52亿m3,正常蓄水位73m,相应库容为0.5941亿m3,死水位69m,有效库容0.1661亿m3,电厂属日调节径流式电厂,由广东省网进行发电调度。上游约13km处为福建省棉花滩水电厂,为汀江流域梯级电厂第一级,隶属华电集团青溪水电厂,由福建省网进行发电调度。下游约10km处为茶阳水电厂,为汀江流域梯级电厂第三级,由广东省梅州市地调进行发电调度。三个梯级水电厂分属不同法人代表、不同调度机构、不同市场主体,常常因为梯级电厂之间的水库调度、设备检修等不同步问题,造成下游梯级电厂弃水,发电运行水头低,发电效益不理想等。
为解决跨电网、跨市场主体水电厂之间的水库优化调控问题,提高水库调度效益,开展基于“价值管理”的水库优化调控新模式探索,化不利因素为有利因素,提高梯级电厂之间的水能利用率和经济效益具有重要意义。
二、基于“价值管理”的优化调控实践
由于青溪水电厂90%的来水受控于上游棉花滩水电厂,因此,及时准确地获取棉花滩水电厂的库水位、出入库流量、发电计划、泄洪情况以及主设备检修计划和检修进度等数据信息对于青溪水库优化调控尤为重要,是实施水库优化调控,进行价值管理的重要突破口。经过多方努力,青溪水电厂与棉花滩水电厂于2007年建立了棉花滩水库调度信息共享系统,通过该系统可方便、快捷、可靠地获取棉花滩水电厂以及上游地区实时雨水情信息,并对这些数据进行科学分析,为青溪水电厂优化调控提供有效决策依据。在此基础上青溪水电厂以“价值管理”为出发点,结合流域水文气象特点和上下游梯级电厂的发电运行特性,通过有效的管理措施,进行科学精准的水库优化调控,提高水库调度综合效益。
(一)实施运行水位动态管理措施
通过棉花滩水库调度信息共享系统监视上游棉花滩水电站实时水位、入库流量、出库流量、降雨量、洪水过程、洪峰等情况,以防洪限制水位、实时水位和死水位间的调节库容、可调节库容,判定上游棉花滩水电站的防御能力,根据其出流情况和永定河来水情况进行青溪水电厂的运行优化调控,不同时期采取不同的优化调控措施。
(二)利用调节库容解决窝电弃水
建立了棉花滩水库调度信息共享系统后,针对青溪库容小且调节性能差特点,积极开展机组节能降耗工作,制订汛期和非汛期水库运行调控建议,根据棉花滩水电厂的月发电计划、日发电计划,合理制定每日发电计划,及时分析库水位情况,并实行分时滚动预报入库流量,及时调整青溪水电厂机组实时负荷,科学合理利用自然水资源,确保上下游电厂发电调度的同步性,解决窝电弃水情况的发生。通过棉花滩水电厂投产前后青溪水电厂水量利用率的对比分析,上游棉花滩水电厂投产十三年期间,青溪水电厂平均每年水量利用率由78.19%上升为93.86%,增幅15.67%,入库水量利用增加12.66亿m3,以近五年平均发电水耗20.22 m3/Kw.h计算,每年约增加发电量6261万Kw.h,约增加售电收入1817万元。
(三)错峰运行利用支流洪水资源
棉花滩水电厂投运后,直接改变了青溪水库的天然入库过程,一般洪水可削减洪峰约30~40%,大洪水甚至可达50%以上,洪峰流量大大减小,峰现时间推迟,有利于青溪水库对洪水资源的利用。永定河处于棉花滩与青溪水电厂中间的一条小支流,洪水特性陡涨陡落型,如果调度不当经常发生弃水,因此,利用好永定河区间洪水资源,对于减少弃水,增加发电量有着重要作用。通过分析棉花滩上游来水及发电调度情况,结合永定河区间的洪水预报结果,积极与上游棉花滩水电厂协商,错峰运行,削减入库洪峰,并跟踪雨水情况和做好趋势分析,在洪水来临前及时向中调提出调整发电计划,保持机组持续满发,抢水发电腾空库容,避免不必要的弃水;洪峰过后及时拦蓄洪尾多发电,既减少弃水,削减了洪峰,有效减轻下游洪涝灾害损失,取得了良好的经济效益和社会效益。
(四)优化机组方式提高运行效益
青溪水电厂属于低水头径流式电厂,运行水头的高低对发电效益影响明显,不同机组运行方式,运行水头变化差别较大,从经济运行的角度来看,单机运行效益最佳,四台机组满发效益最差,电厂投运初期,电厂由于调峰需要常常四台机组满发,造成上游水位下降迅速,发电尾水位较高,发电水头低,耗水率大,另外,下游茶阳电厂投运后,青溪水电厂原来发电尾水位直接受其回水影响,进一步影响发电效益。针对此问题,青溪水电厂从水库价值调控最优出发,通过优化开停机方式,并根据下发发电计划及时调整发电机组运行方式,抬高发电运行水头,降低发电耗水率,从而达到水能利用率最大化。
三、优化调控实践取得的成效
青溪水电厂通过基于“价值管理”的优化调控实践,克服水库调节性能差、跨省调度不同步、永定河支流小水电调节性能差、下游电厂回水影响等不利因素,充分挖掘梯级调度潜能,采取针对性措施优化水库运行调控,在发电量、平均水位、发电平均水头、发电平均耗水率、机组发电负荷率等各项经济运行指标大幅改进,水量利用率不断提高,并且通过拦洪削峰,大大减少洪水对下游城镇的受灾次数,保障下游人民生命财产安全,多次受到政府部门的表彰,取得较好经济效益和社会效益。
四、结束语
通过探索分属不同区域管辖、不同法人代表、不同调度机构、不同市场主体的梯级水电厂优化运行调控管理模式,不断优化水电厂调控方案,提高水电厂运行管理水平,达到充分利用水资源,提升经济运行指标,创造可观的经济价值和社会效益,为跨省区流域梯级中小水电厂经济运行管理工作提供经验借鉴。
作者简历:林芬,女,生于1979年,汉族,广东汕头,本科,电力可靠性管理-发电专业中级职称,主要从事水库调度、生产统计、发电可靠性管理等。