機組綜合效率及年平均發電量增加值計算

畢雪軍

摘 要：增效擴容改造工程對兩臺機組進水蝶閥、水輪機轉輪、調速器、一次設備、二次繼電保護系統及發電機勵磁方式進行了改造。通過改造解決了老舊電站帶病運行，效率低，安全無法保障等制約電站發展的難題，機組綜合效率及年平均發電量得到了明顯提升。

關鍵詞：水電站；增效擴容；機組；綜合效率；發電量；增加值

洋河水電站增效擴容改造工程于2014年12月11日完成了各項工程任務。2014年12月12日15：30分至12月15日15：30分順利完成了72h試運行。根據實際運行情況，我們對改造后，機組綜合效率及年平均發電量進行了計算。

1 基本情況

洋河水電站為洋河水庫附屬工程，屬壩后式水電站，發電生產與下游農業用水及度汛泄洪相結合的季節型電站。總裝機容量為2臺，單機容量為800kW，水輪機型號為ZD661LH120軸流定漿式水輪機，發電機組為TSL215/21-14型，改造前全年平均發電量為186.73萬千瓦時，機組綜合效率為67%。增效擴容改造工程對兩臺機組進水蝶閥、水輪機轉輪、調速器、一次設備、二次繼電保護系統及發電機勵磁方式進行了改造。通過改造解決了老舊電站帶病運行，效率低，安全無法保障等制約電站發展的難題，機組綜合效率及年平均發電量得到了明顯提升。

2 72h試運時主要參數情況

兩臺機組同時并網運行（單母線）整體考慮，洋河水庫庫水位高程為50.53m，電站尾水水位高程為35.8m，72h發電用水量為171.59萬m3，發電量為5.928萬度。

3 1機組綜合效率計算

計算原理：E=NT

其中：E為發電量單位為千瓦時

N為出力單位為kW

T為時間單位為h

N=E/T

N =9.81ηHQ

其中η為機組效率系數

H為水位差單位m

Q為水流量單位為m3/s

故知：η= N/（9.81HQ）

經計算：N= E/T=5.928/72=823.3kW

H=H1-H2-H3 其中H1為庫水位高程，H2為尾水位高程，H3為水頭損失取0.3m

=50.53-35.8-0.3

=14.43m

S=86400Qt

其中S為發電放水量單位為m3

Q為水流量單位為m3/s

t 為天數

Q=S/（86400t）

=1715900/86400/3

=6.62m3/s

則：η= N/（9.81HQ）

=823.3/9.81/14.43/6.62

=0.88

通過以上計算知，改造后機組效率為88%，達到了初步設計85.2%的要求，比照改造前機組綜合效率提高21%。

4 2年平均發電量增加值計算

計算原理：近五年平均發電量，改造前為電站近五年實際發電量的平均值，改造后為根據改造后機組綜合效率按照近五年電站實際水位、流量參數計算的值。

計算公式：E=NT

其中：E為發電量單位為kW·h

N為出力單位為kW

T為時間單位為h

N=E/T

N =9.81ηHQ

其中η為機組效率系數

H為水位差單位m

Q為水流量單位為m3/s

H=H1-H2-H3其中H1為庫水位高程，H2為尾水位高程，H3為水頭損失取0.3

S=86400Qt其中S為發電放水量單位為立方米Q為水流量單位為m3/s

t 為天數

Q=S/（86400t）

經統計計算，改造后電站2007年至2011年逐年發電量計算成果見表。

改造前2007年到2011年總發電量為374.86萬度，年平均發電量為374.86/5=74.97萬度；改造后總發電量為119+88.67+69.18+71.33+106.96=455.14萬度，年平均發電量為455.14/5=91.03萬度。增效率=（改造后近五年平均發電量—改造前近五年平均發電量）/改造前近五年平均發電量*100%=（91.03—74.97）/74.97*100%=21.42%。

5 結論

通過實際運行獲得的參數，計算得出機組綜合效率為88%，比照改造前67%增加了21%，比設計綜合效率85.2%提高了2.8%；近五年平均發電量增加16.06萬度，增效率為21.42%，比設計增效率20.34%增加了1.08%。達到了增效擴容改造目的。

參考文獻

[1]王勛，盧蕾蕾，李晨樂.工業增加值與發電量動態關系的實證分析[J].統計與決策，2011，（11）：111-114.

[2]奚瑞芬.水電站出力的若干計算[J].電工技術，1986，（3）：28.

（作者單位：秦皇島市洋河水庫水電站）