水電廠運(yùn)行技術(shù)論文
水電廠運(yùn)行關(guān)系到社會的用電問題,它技術(shù)的好與差反映著國家科技的底蘊(yùn)。下面是小編精心推薦的水電廠運(yùn)行技術(shù)論文,希望你能有所感觸!
水電廠運(yùn)行技術(shù)論文篇一
水電廠的水庫調(diào)度運(yùn)行分析
摘要:改善水庫調(diào)度,補(bǔ)償或緩解下游河流生態(tài)和環(huán)境的負(fù)面影響是我國構(gòu)建人與河流和諧發(fā)展的重要研究內(nèi)容。本文從水電工程對河流生態(tài)環(huán)境的不利影響、水電廠水庫優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)和原則,描述電力市場的趨勢,分析了水電廠水庫調(diào)度運(yùn)行情況,探討水庫調(diào)度運(yùn)行的方法。
關(guān)鍵詞: 電力市場;發(fā)電廠;調(diào)度分析;調(diào)度運(yùn)行;可持續(xù)發(fā)展
水庫的調(diào)度運(yùn)行主要是指圍繞發(fā)電、防洪、灌溉、供水及排沙等,根據(jù)水庫的主要開發(fā)任務(wù)分配水資源,在滿足安全、綜合利用需求的基礎(chǔ)上,以謀求項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)利益最大化為目的的控制運(yùn)用水庫的技術(shù)管理方法。傳統(tǒng)的水庫調(diào)度運(yùn)行,很少考慮河流生態(tài)系統(tǒng)和水環(huán)境保護(hù)方面的調(diào)度,致使很多水庫在運(yùn)行過程中對下游生態(tài)產(chǎn)生不良影響。因此,如果改善水庫調(diào)度,補(bǔ)償或緩解下游河流生態(tài)和環(huán)境的負(fù)面影響,考慮基于生態(tài)環(huán)境的水庫調(diào)度運(yùn)行方式,對于保障河流生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展,實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與環(huán)境效益,對國家水資源的有效保護(hù)和可持續(xù)利用具有十分重要的意義。
1我國電力市場概況
隨著電力市場的建立,會引起電力系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)發(fā)生相應(yīng)的變化,即發(fā)電、供電、用電的產(chǎn)、供、銷問題,形成各發(fā)電公司獨(dú)立發(fā)電上網(wǎng);電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)發(fā)電計(jì)劃、電力傳送和網(wǎng)間交易,從中收取過網(wǎng)費(fèi)用;供電公司從網(wǎng)中購電、向用戶售電的三個相互獨(dú)立的環(huán)節(jié)。各電廠電力市場交易模式包括:現(xiàn)貨交易、實(shí)時交易、輔助服務(wù)交易和期貨交易。電力市場中,電力交易必須在保證電網(wǎng)安全的前提下進(jìn)行。同時,電廠作為市場競爭的主體,在投資、發(fā)電等方面給必須具有自主決策的權(quán)利,在給定市場條件下,有權(quán)以利潤最大化為目標(biāo),自主決定何時發(fā)電和發(fā)多少電。電網(wǎng)作為經(jīng)營方,在符合國家經(jīng)濟(jì)政策下只能通過制定電廠競價上網(wǎng),運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿來引導(dǎo)發(fā)電廠商的有序競爭。
2水電廠水庫優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)和原則
2.1實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展
生態(tài)環(huán)境是關(guān)系到人類生存和發(fā)展的基本自然條件,保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,是保障社會、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和水資源良性循環(huán)的基礎(chǔ)。而水作為生態(tài)環(huán)境的控制性因素,是人類生存和發(fā)展不可替代的資源,是基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源,是經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。要實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展,就必須統(tǒng)籌發(fā)電與生態(tài)環(huán)境保護(hù),在滿足河流生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮水電廠的發(fā)電效益,使水電廠對河流生態(tài)環(huán)境造成的不利影響控制在其可承受的范圍內(nèi),從開發(fā)與環(huán)境保護(hù)并重的角度出發(fā),優(yōu)化工程調(diào)度運(yùn)行以保護(hù)區(qū)間生態(tài)環(huán)境是非常必要的。
2.2以河流的生態(tài)需水為基礎(chǔ)
河流生態(tài)需水是水庫進(jìn)行生態(tài)調(diào)度的重要依據(jù),水庫下泄水量,包括泄流時間、泄流量、泄流歷時等應(yīng)根據(jù)下游河道生態(tài)需水要求進(jìn)行泄放。為了保護(hù)某個特定的生態(tài)目標(biāo),合理的生態(tài)用水比例應(yīng)處在生態(tài)需水比例的閾值區(qū)間內(nèi)。
2.3維持下游水生態(tài)及庫區(qū)水環(huán)境穩(wěn)定
水庫的調(diào)度運(yùn)用對生態(tài)與環(huán)境造成的不利影響不可忽視。在現(xiàn)有的調(diào)度方式中,為維持下游水生態(tài)及庫區(qū)水環(huán)境穩(wěn)定,可根據(jù)各水庫的實(shí)際情況,通過下泄合理的生態(tài)基流,運(yùn)用適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方式控制水體富營養(yǎng)化、控制水體理化性狀與水華爆發(fā)、控制河口咸潮入侵等,以達(dá)到減少或消除對水庫下游生態(tài)和庫區(qū)水環(huán)境不利影響的目的。
2.4維持水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定
水電廠水庫形成后,其可能會有利于部分水生生物繁衍生息,但從普遍的情況看來,由于大壩阻隔、水庫低溫水下泄等原因,其還有可能導(dǎo)致庫區(qū)原有的急流生境萎縮或消失,極不利于大壩下游水生動物的產(chǎn)卵、繁殖等。因此,在現(xiàn)有的調(diào)度方式中,為維持水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,可根據(jù)各水庫的實(shí)際情況,采取人造洪峰調(diào)度方式、根據(jù)水生生物的生活繁衍習(xí)性靈活調(diào)度、控制低溫水下泄、控制下泄水體氣體過度飽和等,以達(dá)到減小和消除對水庫下游水生生態(tài)系統(tǒng)不利影響的目的。
2.5考慮泥沙調(diào)控問題
水電廠水庫形成后,庫區(qū)泥沙淤泥和壩下游河床沖刷的調(diào)整,及山體帶來的系列問題,是水庫形成后無法避免的個自然現(xiàn)象。因此,水電廠的水庫優(yōu)化調(diào)度,須結(jié)合水庫的綜合利用、目的和水庫本身的具體情況,做好水庫的泥沙調(diào)度,即可通過調(diào)整泄流方式及控制下泄流量、調(diào)整出庫水流的含沙量和流量過程、減少常規(guī)調(diào)節(jié)情況出庫水流對下游河道沖刷范圍并延緩其進(jìn)程,以減小不利影響。
2.6以守住河流健康生命為最終目標(biāo)
水庫生態(tài)調(diào)度既要在定程度上滿足人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,同時也要考慮滿足河流生命得以維持和延續(xù)的需要,其最終目標(biāo)是維護(hù)河流健康生命,實(shí)現(xiàn)人與河流的和諧發(fā)展。
3水電廠的水庫調(diào)度運(yùn)行情況分析
3.1水庫調(diào)度運(yùn)行分析
電力是一種特殊的商品,其產(chǎn)、供、銷必須同時進(jìn)行,基本上是瞬時平衡。根據(jù)水力發(fā)電廠由于其機(jī)組啟閉靈活、從開機(jī)到并網(wǎng)發(fā)電投入的時間快等特點(diǎn),有權(quán)以利潤最大化為目標(biāo),自主決定何時發(fā)電和發(fā)多少電。因此在電力市場條件下,供電公司將各水力發(fā)電廠水庫運(yùn)行主要調(diào)度運(yùn)行分為日計(jì)劃運(yùn)行方式、給定日負(fù)荷運(yùn)行方式和實(shí)時運(yùn)行調(diào)度。
3.2日計(jì)劃運(yùn)行方式
電廠發(fā)電量受到水庫入庫來水量的限制,對于有調(diào)節(jié)能力的水庫,雖然可對天然入庫來水流量進(jìn)行時空調(diào)節(jié),但由于水庫入庫來水的隨機(jī)性,特別是對長期入庫來水預(yù)報的不精確性,從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度考慮,不能隨意安排電廠在時空上的發(fā)電。如前期發(fā)電耗用水多了,但后期來水跟不上時就會產(chǎn)生水庫長時間在低水頭下運(yùn)行,不利于水能利用的提高;但前期發(fā)電耗水少時,就會提高水庫后期的棄水風(fēng)險,同樣不利于提高水量的利用率。因此,結(jié)合的中長期調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃常采用的方法是反映入庫來水隨機(jī)性的優(yōu)化調(diào)度方法,按調(diào)度圖進(jìn)行調(diào)度的常規(guī)調(diào)度方法。根據(jù)長期調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃制定出的日末水位和次日的徑流預(yù)報,可確定出次日可用水量。其中,水庫中長期調(diào)度計(jì)劃可實(shí)現(xiàn)根據(jù)來水預(yù)報進(jìn)一步和變化了的調(diào)度信息不斷向前滾動的調(diào)度計(jì)算過程。這樣,可根據(jù)水庫自身的特性和制定的次日發(fā)電計(jì)劃,按安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則安排各電廠發(fā)電,促使發(fā)電廠努力降低發(fā)電成本已獲得較大的利潤和競爭能力,從而達(dá)到最終降低電力價格的目的。
3.3給定日負(fù)荷運(yùn)行方式
在滿足水庫綜合利用要求和給定負(fù)荷條件下,形成如何使發(fā)電耗用的水能最小及廠間負(fù)荷優(yōu)化分配問題。從完全優(yōu)化的角度加以考慮問題,給定日負(fù)荷運(yùn)行方式是研究計(jì)算速度比快、結(jié)果可以預(yù)見的、符合實(shí)際生產(chǎn)的負(fù)荷分配方法,如根據(jù)可用機(jī)組臺數(shù)和約束條件,預(yù)先制定出符合優(yōu)化準(zhǔn)則的廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中機(jī)組負(fù)荷分配方案,可根據(jù)梯級電站間水力相互聯(lián)系情況和水庫的調(diào)節(jié)性能、可用機(jī)組情況,預(yù)先制定出符合優(yōu)偉準(zhǔn)則的廠間負(fù)荷分配預(yù)案,對于給定梯級電站某一負(fù)荷,可根據(jù)預(yù)案直接優(yōu)化分配到梯級各水電廠,分到各廠的負(fù)荷在采用廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的機(jī)組負(fù)荷分配預(yù)案分配到各機(jī)組。
3.4實(shí)時調(diào)度
系統(tǒng)次日負(fù)荷預(yù)計(jì)與電網(wǎng)實(shí)際負(fù)荷總存在一定的偏差,同時,系統(tǒng)線路也存在一些不確定性因素。因此,為保證電網(wǎng)安全,必然產(chǎn)生電力實(shí)時交易。一是根據(jù)實(shí)時水雨情信息、電站工況信息、水庫綜合利用需求信息,結(jié)合水庫中長期調(diào)度計(jì)劃,不斷生成符合電廠發(fā)電自身利益的發(fā)電計(jì)劃;二是根據(jù)電網(wǎng)分配給電廠的實(shí)施負(fù)荷信息不斷的調(diào)整原負(fù)荷安排。
4 結(jié)語
電力市場實(shí)施是一項(xiàng)政策性很強(qiáng)的、非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它涉及到國家目前正在執(zhí)行的許多政策和各方面的利益,牽動著電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),對發(fā)電控制、潮流控制等電網(wǎng)技術(shù)提出新的要求。水電廠的優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行,充分考慮了水庫下游河段生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求,以促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展為目標(biāo),采用了系列優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行措施,促進(jìn)了生態(tài)保護(hù)措施的落實(shí)和完善,才能最終形成較為完備的河流生態(tài)健康調(diào)控體系,促進(jìn)水利水電開發(fā)與生態(tài)保護(hù)的雙贏,實(shí)現(xiàn)國家水資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
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