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1、十目水力发屯H # 会信息m 蚕2 0 0 9 印 术空流会z *乌江流域梯级电站实时优化探索胡麻权贵州乌江水电开麓有m 责任。目羹# 中心贵目5 5 0 0 0 2擅要：文章对鸟流域乌公司B 投产的洪家渡、东A 、索R 乌江镕口座电# 的水库特性& H * M # r 简要卉目，针对菩水库特性和善电# 的具体情R 针对乌梯级实时优* 受目紊，提T 梯流域机组联优化的原实时协调方法。* 睦诃t 乌梯级：集拉中o 实时优化：原则；方法1 概述11乌江梯级己投产电站水力联系1L 1 拱家渡乌江干流的龙头电站，装机容量6 0 0 1 n ( 3 2 0 0 ) ，单机额定发电流量15 5 r n s
2、 ，调节库容3 362 6 0中国水力发电工程学会信息化专委会2 0 0 9 年学术交流会论文集亿，总库容4 9 4 7 亿m 3 ，属多年调节水库。1 1 2 引子渡位于东风上游三岔河下游，装机容量3 1 2 0 M W ，调节库容3 2 2 亿m 3 ，季调节水库，单机额定发电流量1 4 7 m 3 s 。1 1 3 东风乌江干流第2 级电站，装机容量6 9 5 唧( 3 X1 9 0 + 1 2 5 ) ，全厂额定发电流量6 9 0 m 3 s ，调节库容4 9 1 亿一，总库容1 0 1 6 亿m 3 ，属季调节水库。1 1 4 索风营乌江干流第3 级电站，装机容量6 0 0 M 7
3、| ( 3 X 2 0 0 ) ，单机额定发电流量3 3 0 m 3 s ，调节库容0 6 6 8亿m 3 ，总库容1 6 8 亿m | ，属日调节水库。1 1 5 红岩位于索风营上游支流猫跳河，装机容量3 0 M W ( 2 X1 5 ) 单机额定发电流量4 8 m 3 s ，调节库容0 1 0 8亿m 3 ，属日调节水库。1 1 6 乌江渡乌江干流第4 级电站，装机容量1 2 5 0 删( 5 2 5 0 姗) ，单机额定发电流量2 4 0 3 s ，调节库容1 3 6 亿m ，总库容2 1 4 亿矿，属不完全年调节水库。1 2集控电站乌江干流洪家渡、东风、索风营、乌江渡实现远程集中控制，
4、由乌江集控中心对外统一接受上级调度指令，对内实行统一调度和管理。集中控制后，为乌江梯级联合优化调度，实现经济运行，追求流域梯级水电站群的发电效益最大化打下了坚实基础。1 3集控电站接入系统情况通过2 2 0 k V 洪站I 、回接入站街变并入贵州中部电网青岩区域运行，青岩区域内站街变、清电、南郊变、筑东变断面线路检修时，负荷受限，洪家渡+ 东风# 1 机最大受限2 0 0 唧：东风正常方式下，# 2 、# 3 、# 4 机通过2 2 0 k V 东干I 、I I 回接入贵阳变并入贵州中部电网贵阳区域，# l 机通过2 2 0 k g东坝线接入田坝变后并入贵州中部电网青岩区域运行；送出线一回线故
5、障或检修时，全厂最大负荷受限2 0 0 M W 。索风营通过2 2 0 k V 索干I 、I I 回接入贵阳变并入贵州中部电网贵阳区域。乌江渡新厂( 2 X 2 5 0 瓣) 通过2 2 0 k V 江南I 、回接入南白变并入贵州北部电网运行；老厂通过2 2 0 k v 江阳I 、回接入开阳变及通过2 2 0 k V 江盘线并入贵州中部电网息峰区域，息烽区域内开阳变、盘脚营断面线路检修或老厂2 2 0 k V 有送出线检修时，老厂负荷受限，最大受限负荷2 0 0 姗。见图二。2 6 1中国水力发电工程学会信息化专委会2 0 0 9 年学术交流会论文集2 乌江梯级实时优化受控因素2 1东风发电瓶
6、颈对实时优化的制约图二东风全厂额定发电流量为6 9 0 m 3 s ，与索风营全厂额定发电流量9 9 0 m 3 s 不匹配。汛期东风只能消化上游三岔河支流引子渡电站满发电加区间流量，东风高水位运行下，若引子渡泄洪后，即使洪家渡全停，东风受发电流量及调节库容小的影响，东风弃水可能性较大，而一旦东风泄洪后，日调节的索风营电站也将开闸泄洪。枯水期东风发电对下游补水时，需实时采取措施，才能确保索风营长期在较高水位运行。2 2索风营运行特殊对实时优化的制约索风营接入负荷中心贵阳区域电网，是贵阳区域电网的主要电源点，水库调节库容0 6 6 8 亿一，机组单机额定发电流量较大，若无补水情况下，三台机满发不
7、到1 8 个小时就可从正常高水位降到死水位。机组振动区( 0 “ - “ 1 3 0 J , 6 D 较宽，开机后必须高负荷运行，水库水位升降较快，所以索风营是乌江梯级流域实时优化的重点。2 3电网对水电机组投入P S S 台数约束枯水期，在来水少，各库水位较低的情况下，为满足系统P S S 投入台数的要求，乌江梯级被迫开启多台机组带P S S ，并长时间处于低负荷运行，直接造成了机组负荷率过低，机组旋转备用过大，发电耗水率偏高。2 4电网接入点不同对实时优化的制约由于流域各电站与电网接入点不同，导致电网安全约束点较多，致使流域大A G C 实时优化运行中国水力发电工程学会信息化专委会2 0
8、0 9 年学术交流会论文集、实现难度大，造成上、下游电站实时匹配运行困难。2 5电网特殊运行方式约束乌江梯级流域各电站均为各区域电网的主要电源点，在区域电网单主交运行，区域电网断面负荷有限制时，梯级负荷优化受到制约。如负荷中心中部电网贵阳区域贵阳变主交检修时，为确保区域电网安全稳定运行，控制区域电网主变下网功率后，东风、索风营发电出力被迫加大，致使两电站水位消落过快，很快进入低水位运行，低水位运行造成发电耗水率增大。东风送出线路检修，东风发电出力受限后，导致东风对下游索风营电站补水不足，致使索风营与东风匹配运行难，下游乌江渡与索风营匹配运行困难。2 6枯汛交替期推迟对实时优化的制约乌江流域的枯
9、季与汛期的交替时段一般在5 6 月，汛期与枯季的交替时段一般在9 1 0 月，若洪水来得较晚，龙头水库过早消落至死水位后，将导致各电站低水位运行时间较长，发电耗水率增大，制约流域经济运行。同样，若汛期结束较晚，过早在l O 月份将各水库，特别是龙头水库蓄至正常高水位后，发生非汛期大洪水( 2 0 0 8 年1 1 月洪家渡发生2 0 0 年一遇洪水) 洪家渡泄洪后，将可能造成流域整体弃水。2 7大范围持续强降雨对实时优化的制约贵州电网外送电量占总发电量的4 0 左右，乌江梯级各电站在电网中主要是跟踪外送潮流，随电网外送负荷的变化而增减。若乌江流域或南方电网所辖区域发生大范围持续强降雨或集中降雨
10、后，一方面，贵州电网及南方电网将全面加大水电出力，包括小水电，以减少弃水，致使乌江梯级总负荷空间受一定挤压，另一方面，由于电网峰谷差较大，低谷时段火电无调峰能力后，乌江梯级减负荷或停机参与调峰可能性加大，乌江梯级水电全天满负荷运行实现难度较大。3 实时优化原则梯级电站电力运行实时优化的基本原则是在保证梯级电站、电网安全运行的前提下，按照电力市场经济规律优化梯级运行方式，充分发挥梯级电站的发电能力，争取发电效益的最大化。集控中心根据各梯级电站水库情况将经济运行工作的重点放在梯级站间负荷的优化分配方面，降低流域耗水率，通过调度协调及实时调整合理调配梯级电站发电资源。4 实时优化方法1 ) 根据水库
11、特性，确立各电站基本优化方法多年调节电站洪家渡，主汛期应在满足电力系统调峰要求的条件下，尽量多蓄水少发电，在东风上游发生大洪水时，通过减小洪家渡负荷或全停方式拦蓄六冲河洪水，实现对东风入库洪水错峰，使东风汛期弃水减少到最小程度。枯水期则对下游梯级电站进行补偿调节，提供整个乌江梯级电站群总的保证出力的同时，保证下游各电站高水位运行。2 6 3中国水力发电工程学会信息化专委会2 0 0 9 年学术交流会论文集季调节电站东风，非汛期，在高水位下与上游电站匹配运行，主汛期根据水情，灵活调整水位控制目标，实时调整负荷，尽最大可能吸纳洪水。预留一定调节库容，在下游支流猫跳河流域发生大洪水时，通过减小东风负
12、荷实现对索风营电站入库洪水错峰，给下游索风营电站尽最大可能吸纳洪水创造条件。日调节电站索风营，机组额定发电流量大，大方式运行，水位日降幅度大，容易造成低水位运行。工作中应密切关注索风营运行水位及下降速度，实时协调调度调整发电负荷，特别是夜间协调安排停机补水，确保常年在高水位下与上游电站匹配运行。主汛期，预测短期上游有较大洪水时，根据上游电站的水位、水情，实时协调加大索风营负荷，尽可能通过发电消纳入库洪水，充分利用洪水资源。不完全年调节电站乌江渡，非汛期，在高水位下与上游电站匹配运行。主汛期，在保证新厂机组不失备( 新厂机组死水位较老厂高) 条件下，根据中、长期水情预报，确定合理水位控制目标，尽
13、可能全部吸纳入库洪水，同时并兼顾好发电耗水率。2 ) 掌握梯级电站水情并将有关情况及时通报上级调度作为集控电力运行人员，必须掌握流域中期、近期及实时水情，根据来水情况制定站间负荷优化分配原则，及时与上级调度员进行信息沟通，汇报梯级电站水情及站间负荷优化分配思路、与上级调度达成共识。每日9 ：o o 前将次日各电站的发电能力，电量安排及负荷曲线通过贵州电网节能调度计划系统上传到中调方式科，让中调每天做次日发电方式安排时根据电网实际情况充分考虑乌江梯级的发电优化意图。3 ) 及时与梯级电站沟通，了解机电设备情况( 设备缺陷等) 及由于水位变化引起的机组振动区变化，并将有关情况及时通报上级调度，及时
14、调整站间运行方式。在日常工作中，集控电力运行人员必须实时掌握机电设备情况( 设备缺陷等) 及由于水位变化引起的机组振动区变化，了解梯级电站的出力及影响出力的因素，根据实际情况协调调度调整运行方式，确保运行机组安全、高效运行。利用负荷低谷，特别是夜间负荷低谷时段，协调安排消缺或作相应检查试验，将影响电站安全、经济运行的设备缺陷及时消除。4 ) 掌握梯级机电设备检修计划、检修情况，工程建设安排，未雨绸缪的开展先期梯级优化工作，为检修工作及时、顺利的开展做好服务。梯级电站的设备检修，工程建设，必须按公司检修计划统筹安排，结合电网情况，及时协调上级调度批复。对经济运行有影响的设备检修，工程建设，要早准
15、备，早协调，一方面为开工做好准备工作，另一方面加强调度实时协调以减小工程对经济运行的影响。如2 0 0 7 年年底至2 0 0 8 年上半年进行的东风溢洪道出口坡脚加固工程。工程施工要求，东风按不超过1 5 0 M W 负荷运行，遇特殊情况带3 0 M W 固定负荷。遇到这样的工作协调，电力运行人员就要做到未雨绸缪，一方面要提前协调调度减小上游电站日发电量，加大东风负荷，将东风库水位降到安中国水力发电工程学会信息化专委会2 0 0 9 年学术交流会论文集全施工水位，满足施工条件，并将下游电站库水位抬高，减小施工对下游电站水位的下降幅度。另一方面，施工期间由于施工导致东风对下游电站的补水量减少，
16、应实时协调控制索风营以小方式、t低负荷与东风匹配运行，乌江渡在满足电网需求的情况下尽量少发，尽可能维持高水位运行。同时为避免东风库水位上升过快，还得实时协调调度控制洪家渡日发电量。另外，电站的设备计划检修一般都安排在非汛期，通过实时协调设各检修减少发电量安 ，减缓水位下降速度或实现水位抬升意图。5 ) 掌握电网近期发电计划、电网外送情况、对P S S 投入情况要求、梯级有关的电网检修情况( 开工、结束时间等) 、与梯级有关的网架关键控制点( 上网、下网负荷控制) 及原因，密切监视电网潮流变化情况。电网安全是乌江梯级优化调度的前提，工作中，应密切跟踪电网，根据电网发电计划、电网外送情况、P S S 投入要求、梯级有关的电网检修情况、与梯级有关的网架关键控制点( 上网、下网负荷控制值
