貴州烏江彭水和銀盤梯級水電站短期發電優化調度方式

李華穗(大唐國際發電股份有限公司 重慶分公司，重慶 401121)

貴州烏江彭水和銀盤梯級水電站短期發電優化調度方式

李華穗(大唐國際發電股份有限公司 重慶分公司，重慶 401121)

正確、合理地安排烏江彭水、銀盤梯級水電站的運行方式，對重慶整個電力系統的安全、穩定、經濟運行至關重要。為此，積極開展了梯級優化調度工作。重點闡述了這兩座水電站在發電調度上采取的短期優化調度方式，進而對不同方案的發電效益進行對比分析，從而總結出實踐經驗和取得的成效，并提出今后優化調度工作的相關建議。

梯級水電站;短期發電;優化調度;調度方案;彭水水電站;銀盤水電站;烏江流域

1 電站概況

彭水水電站位于烏江干流下游，重慶市彭水縣城上游11km處。壩址上游為云、貴山區，下游毗鄰重慶工業區，距烏江河口涪陵市約147km，至重慶市直線距離約170km。電站樞紐工程以發電為主，兼顧防洪和航運，彭水水電站正常蓄水位293m，校核洪水位298.85m，相應水庫庫容為14.65億m3。該電站總裝機容量為1 750MW，年發電量為63.51億kW·h。

銀盤水電站位于烏江下游河段重慶市武隆縣境內，上距彭水縣城約47.3km，至重慶市主城區直線距離約160km,是烏江干流水電開發規劃的第11級電站。上接彭水水電站，下游為規劃的白馬梯級，是以發電為主，并兼顧彭水水電站反調節任務和渠化航道的樞紐工程，在電力系統中主要承擔基荷和部分腰荷。銀盤水庫校核洪水位為225.47m，設計洪水位為218.61m，正常蓄水位為215.00m，死水位為211.50m；總庫容為3.2億m3，正常蓄水位以下庫容為1.83億m3，死庫容為1.46億m3，調節庫容為0.37億m3，具有日調節性能。該電站裝機容量為600MW，多年平均發電量為27.08億kW·h。

2011年12月，銀盤水電站全部機組投產發電，形成彭水、銀盤梯級水電站，開始梯級聯合優化調度工作。大唐國際發電股份有限公司重慶分公司集控中心通過重復利用彭水水庫庫容、汛期水位動態控制、彭水、銀盤梯級聯合優化調度、豐水期組織電量外送等手段，減少電站棄水，提高發電水量利用水平，取得了顯著成效，僅在3a內增發電量達19.65億kW·h。

此外，還陸續開展了梯級發電、防洪聯合調度，以及常遇洪水實時預報調度專題研究。其中，在發電聯合調度方面，開展了中長期、短期調度方式，以及廠內經濟運行等研究。本文重點闡述梯級短期發電聯合優化調度方式。

2 梯級短期發電調度方式分析

2.1 面臨的形勢

彭水、銀盤水電站為烏江重慶境內的上、下游梯級水電站。前者調節性能相對較好，是重慶電網主力調峰水電資源。烏江彭水至河口河段是重慶重要的航道，為滿足彭水水電站下游航運需要，電站運行時承擔了部分航運基荷，制約了電站容量效益的發揮。為充分發揮該電站在電網中的作用，在下游修建了其反調節銀盤梯級水電站。該電站投產后，可釋放彭水水電站航運基荷，然而受庫區淹沒限制，未設置較大調節庫容條件，基本不參與電網的調峰運行，這也較大地制約了銀盤水電站發電效益的發揮。

彭水水電站安裝5臺單機350MW的水輪發電機組，單機額定流量為593m3/s；銀盤水電站安裝4臺單機150MW的水輪發電機組，單機額定流量為632m3/s。由此可見，兩座電站發電流量不匹配，銀盤水電站需要在白天負荷高峰前預留一定庫容，以蓄納彭水水電站調峰時大于自身最大發電流量的多余水量。

2.2 方案分析

彭水、銀盤水庫之間存在徑流、水力和電力聯系。采用短期梯級聯合發電優化調度，可騰出水庫的調蓄空間，以較好地發揮梯級電站的調節性能，提高降雨間隙期下游電站的發電水量，并調蓄小洪水和局部時段上游來水的擾動，以減少下游電站的棄水量。因此，短期調度可反映出梯級電站的電力補償效益。

在滿足綜合利用和電力系統負荷要求下，采用常規和優化技術，制定梯級電站短期調度方案,包括梯級電站日運行最大電量計算、給定總出力計算負荷分配方式和發電過程調度方式。根據兩座水庫不同的代表水位和彭水水庫不同的代表入庫流量進行了計算，并對不同方案的發電效益進行比較，具體分析如下。

(1) 在電網允許的情況下，彭水水庫宜采用在汛后快速蓄水、供水期維持高水位運行、汛前集中消落的方式。

(2) 在汛期預報大流量入庫之前，彭水水庫加大出力，提前消落水位。在大流量來水入庫時，機組通過滿發流量發電，同時利用多余水量蓄水及汛期大流量來水抬升水位，提高水庫的發電效益。

(3) 當蓄水期來水較豐時，水庫可兼顧電網出力和水庫蓄水需求；來水較枯時，降低水庫出力，加快水庫蓄水進程，提高水量利用效率和水庫的發電效益。

(4) 通過優化彭水水庫供水期發電調度方式，在水庫供水期保持高水位運行，在汛前集中消落，具有較好的發電效益。若考慮電網對電站最大出力的限制，則需根據來水預報和電網出力限制條件，提前消落水位。

(5) 當彭水水電站入庫流量小于1 000m3/s，并基本保持出入庫平衡運行，可使銀盤水電站保持高水位運行。在預測后期沒有降雨情況下，可使庫水位在212.5～214m之間運行；當其入庫流量小于600m3/s，可將銀盤水電站全天水位控制約在213.5m，并視電網負荷擾動，適當提前降低銀盤水電站庫水位，以防止彭水水電站大負荷運行時，多余水量無法消納。

(6) 彭水、銀盤梯級水庫日運行調度，以彭水水庫先承擔較大負荷，使銀盤水庫水位抬升，后期運行時加大銀盤水庫出力，消落水位至起調水位的運行方式，具有較好的發電效益。在無航運等其他約束條件時，銀盤保持較高庫水位，與彭水水庫同步調峰運行，發電效益良好。

(7) 通過對兩座水庫廠內經濟運行進行研究得出，對不同水位、流量、總出力組合而言，在最少機組平均分配出力時，兩座電站機組出力分配的耗水率最低。

2.3 取得的成效

在實際工作中，先擬定中長期調度，用于指導水庫水位蓄水、消落；在確定中長期調度水庫運行水位和發電計劃的前提下，結合短期水情預報和電網指令，進行短期水庫調度，以進一步發揮電站的經濟效益，指導電站實際運行。

經過近幾年的優化運行實踐，短期梯級聯合發電調度取得了一定成效，其中2013年梯級聯合優化調度銀盤水電站補償電量達3 889.1萬kW·h，2014年這一數字達4 655萬kW·h。

3 結 語

通過與上游貴州烏江水電開發有限責任公司水電站遠程集控中心加強聯系與溝通、建立長效聯系機制，為彭水、銀盤梯級水電站的短期精細化調度提供了堅強后盾；在實時調度時,重慶電力調度控制中心竭力為梯級電站騰出發電空間，并盡量組織外送，提高了水量利用率。今后，將繼續扎實做好梯級聯合優化調度的各項專題研究，并盡快將研究成果應用于實踐，從而進一步挖掘發電潛力，提高梯級電站綜合效益。

(編輯：唐湘茜)

2015-04-09

李華穗，男，大唐國際發電股份有限公司重慶分公司，高級工程師.

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