洛河梯级水电站联合优化调度方案研究田志勇1，袁宝招2（1.新华水利水电投资公司，100053，北京；2.江河水利开发中心有限责任公司，100053北关键词：洛河；梯级水电站；优化调度：TV697.12文献标识码：B：1000-1123（2011）20-0058-021975年10月并网发电。装机容量7.8MW（3台机组），设计水头30.5m，设计年发电量4256万kWh，2008年洛宁新华公司对该电站进行技术改造后，其引水渠道最大过水能力从20m3/s加大到31m3/s。崛山水电站为引水式电站，于1995年建成发电。装机容量16.5MW（3台机组）。设计年平均发电量8046万kWh，2008年洛宁新华公司对水头，n1i为水轮机效率，n2i为电动机效率，ρ是水的密度，g是重力加速度。根据本梯级电站的特点及实际运行情况，在优化计算中作以下假设：考虑到禹门河水库的调节能力，日调节水头差对发电影响不大，因此，计算时假设禹门河水库的水位不变，维持在417.0m；假设各个电站在前池水位达到最高时开启机组，且各个电站的前池始终维持在最高运行水位；鉴于渠道水量损失没有确定的数据，故本研究假设流量在流经各个电站之间时无明显损耗。经过优化处理后，禹门河发电流量寻优区间确定为9.0~40.0m3/s，寻优步长为0.002m3/s。运用等微增率法进行厂内机组组合以及机组间流量分配计算。三、梯级电站优化调度计算结果1.小流量情况计算结果当禹门河水库上游来水较小时，即上游日平均来水量在0～18m3/s之间，考虑只打开禹门河水电站3台机一、梯级水电站概况黄河支流洛河上有禹门河、具有水、张村、崛山4座梯级水电站，故县水库是一座以防洪为主，以灌溉、供水、发电综合利用为目标的大型水利枢纽，最大坝高125m，总库容11.75亿m3，电站装机容量60MW，3台机组于1992年年底并网发电，主要承担洛阳地区电网的调峰任务。其调峰运行，使得下游各电站在一日内流量变幅较大，同时，产生的不稳定流对洛宁、宜阳等县的灌溉、发电、供水和水产养殖等造成一定的影响。为了消除故县水库调峰运用对下游梯级电站和工农业用水的不利影响，豫西新华水利水电投资公司在其下游24.5km处兴建了禹门河水库工程。工程主要是作为故县水库的反调节水库，同时兼顾发电。主要建筑物由大坝、电站组成，最大坝高60.5m，装机容量10.5MW（3台机组），设计二、梯级优化调度模型建立1.优化原则根据故县水库的日下泄流量，结合本梯级电站特点，研究整个梯级的日最优运行方案，实现梯级发电量和梯级水库储蓄电能之和最大。2.优化模型由于各级电站之间的日调节时间有间隔，禹门河水库日调节水位变幅很小，因此将计算模型适当简化，将优化目标确定为单位流量发电量pm最大。年发电量4667万kWh，引水渠道最大过水流量为57m3/s。2008年7月31日首台机组并网发电。组中的1台机组，下游的长水电站、洛河上还有长水、张村、岖山3张村电站和崛山电站分别开1台机组。全系统总发电量随着流量变化关系见图1。由图1可知，在14.7m3/s附近，单方水发电总量最大（约为272.48×10-3kWh/m3），即该点为优化后得到的最佳工作点。可以看出优化后的工作点比目前的发电效率4p1max=QΣpipm=座水电站，长水水电站建于1976年1980年机组并网发电，为引水式电站，装机容量1.3MW（2台机组）。设计年发电量878万kWh，其引水渠道最大过水能力为31m3/s。张村水电站为引水式电站，于Qi=14=1Σ（n1in2iρgQiHi）Qi=1其中，p为各个水电站的电动机出力，Q为水电站过流流量，Q为各个机i组的过流流量，Hi为各个电站的运行收稿日期：2011-09-01作者简介：田志勇，高级工程师58水---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---6810121416182022图1全系统单方水发电量（小流量）q(m3/s)工程建设与管理中国水利2011.2028.88％，各级电站的单方水发电量分别有13.46％、78.33％的提高。2.大流量情况计算结果在禹门河水库上游日平均来水量较大（大于18m3/s）的情况下，考虑打开禹门河水电站3台机组中的2台或者3台机组，下游的长水电站、张村电站和崛山电站分别打开2台机组。全系统总发电量随着流量变化的曲线见图2。可以看出在28.0m3/s附近，单方水发电总量最高（约为247.90×10-3kWh/m3）。全系统单方水发电量提高...