三峽葛洲壩梯級(jí)樞紐水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度

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1、全國(guó)大中型水電廠技術(shù)協(xié)作網(wǎng)第四屆年會(huì)論文集經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)與優(yōu)化調(diào)度三峽～葛洲壩梯級(jí)樞紐水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度歐陽(yáng)德和　易長(zhǎng)春（三峽水利樞紐梯級(jí)調(diào)度通信中心）摘要：針對(duì)梯級(jí)樞紐運(yùn)行特點(diǎn)，在保證梯級(jí)樞紐安全運(yùn)行的前提下，采取一系列水庫(kù)調(diào)度措施，開展水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度，充分發(fā)揮梯級(jí)樞紐的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：梯級(jí)樞紐；水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度1　梯級(jí)樞紐概述三峽水庫(kù)2003年6月1日開始蓄水，6月10日庫(kù)水位蓄至135.0m，標(biāo)志三峽工程進(jìn)入圍堰發(fā)電期；7月10日三峽電站首臺(tái)發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，三峽工程開始發(fā)揮發(fā)電效益。2006年10月27日，庫(kù)水位蓄至156.

2、0m，三峽工程首次初期蓄水工作圓滿結(jié)束，工程進(jìn)入初期運(yùn)行期，2007年汛期工程開始發(fā)揮發(fā)電效益。截止2007年7月底，三峽電站已有16臺(tái)機(jī)組先后投產(chǎn)并網(wǎng)發(fā)電，裝機(jī)容量1120萬(wàn)kW，相當(dāng)于4個(gè)葛洲壩電站裝機(jī)容量，已累計(jì)發(fā)電1773.0902億kW·h，工程開始發(fā)揮防洪、發(fā)電和航運(yùn)等綜合效益。梯級(jí)樞紐初期運(yùn)行期調(diào)度規(guī)程規(guī)定，三峽水庫(kù)汛期正常運(yùn)行范圍為（143.9～145.0）m，汛限水位144.0m,汛末自10月1日開始蓄水，10月底前蓄至汛末蓄水位156.0m，在第二年6月10日，將庫(kù)水位消落至汛限水位運(yùn)行。葛洲壩水

3、利樞紐位于三峽水利樞紐壩址下游40km處，為徑流式電站；三峽水利樞紐三期截流后，在正常蓄水位66m時(shí)，相應(yīng)庫(kù)容7.11億m3，僅為三峽截流前（相應(yīng)庫(kù)容15.8億m3）的45％；電站共有21臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)容量271.5萬(wàn)kW，自1981年首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電以來(lái)，截止至2007年7月底，已累計(jì)發(fā)電3512.6128億kW·h。葛洲壩水利樞紐作為三峽水利樞紐的反調(diào)節(jié)航運(yùn)梯級(jí)，主要任務(wù)是對(duì)三峽電站日調(diào)節(jié)下泄的非恒定流過(guò)程進(jìn)行反調(diào)節(jié)，在保證航運(yùn)安全和暢通的前提下，充分發(fā)揮發(fā)電效益。2003年6月三峽工程蓄水至135m后進(jìn)入圍堰發(fā)電

4、期，三峽水庫(kù)開始運(yùn)行，葛洲壩水庫(kù)和三峽水庫(kù)亦開始聯(lián)合運(yùn)用。2　合理控制葛洲壩庫(kù)水位，提高梯級(jí)電站發(fā)電效益葛洲壩水利樞紐與三峽水利樞紐相距僅40km，三峽大壩就位于葛洲壩庫(kù)區(qū)里，兩壩之間沒有大的支流加入，三峽水庫(kù)出庫(kù)流量基本就是葛洲壩水庫(kù)入庫(kù)流量，兩個(gè)水庫(kù)水力學(xué)聯(lián)系緊密，葛洲壩庫(kù)水位的變化直接影響三峽電站尾水位的變化。在圍堰發(fā)電期，由于三峽水庫(kù)水位運(yùn)行范圍為（135～139）m，初期運(yùn)行期汛期，三峽水庫(kù)水位運(yùn)行范圍為（143.9～145.0）m，三峽電站機(jī)組出力一直處于受阻狀態(tài)，葛洲壩庫(kù)水位的變化將直接影響三峽電站機(jī)組

5、水頭的變化，從而引起三峽電站機(jī)組出力的變化，見下圖。葛洲壩電站機(jī)組設(shè)計(jì)水頭18.6m，因此在葛洲壩電站機(jī)組水頭大于118全國(guó)大中型水電廠技術(shù)協(xié)作網(wǎng)第四屆年會(huì)論文集經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)與優(yōu)化調(diào)度18.6m后，適當(dāng)降低葛洲壩庫(kù)水位運(yùn)行，既不影響葛洲壩電站機(jī)組出力，又可有效地增加三峽電站發(fā)電水頭，增加三峽機(jī)組出力。梯調(diào)規(guī)程規(guī)定，圍堰發(fā)電期和初期運(yùn)行期，葛洲壩庫(kù)水位運(yùn)行范圍為（63～66.5）m。僅以三峽VGS機(jī)組為例，根據(jù)設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行情況，水頭每變化0.1m，機(jī)組出力變化0.12萬(wàn)kW；當(dāng)三峽電站尾水降低1m時(shí)，每臺(tái)機(jī)可增加出力1.

6、2萬(wàn)kW，16臺(tái)機(jī)就是19.2萬(wàn)kW，相當(dāng)于一個(gè)中型水電站。我們分析了三峽水庫(kù)蓄水后梯級(jí)水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行資料，葛洲壩庫(kù)水位的變化直接影響三峽電站尾水位的變化，不同流量級(jí)下葛洲壩庫(kù)水位的變化對(duì)三峽電站尾水位變化的影響也不同，流量越大影響隨之減小，15000m3/s流量以下影響基本是1:1，（15000～20000）m3/s流量影響是1：0.96，（20000～35000）m3/s流量影響為（0.96～0.45），35000m3/s流量以上影響較??；隨著三峽下泄流量的進(jìn)一步增大，葛洲壩庫(kù)水位的變化對(duì)三峽電站尾水位的變化更加減

7、小，葛洲壩電站機(jī)組出力已受阻，而此時(shí)抬高葛洲壩水庫(kù)運(yùn)行水位，既對(duì)三峽電站機(jī)組出力影響不大，又可大幅提高葛洲壩電站機(jī)組出力。根據(jù)葛洲壩電站多年來(lái)實(shí)際運(yùn)行情況，當(dāng)入庫(kù)流量大于24000m3/s時(shí)，機(jī)組出力開始受阻。通過(guò)對(duì)宜昌站（1882～2003）年日平均流量資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，122年來(lái)每年日平均流量小于24000m3/s天數(shù)為295.8天，最多的為1994年，為348天，最少的為1883年和1949年，為247天。因此，一年中的大部分時(shí)間都可通過(guò)合理控制葛洲壩庫(kù)水位運(yùn)行來(lái)有效增加三峽電站機(jī)組出力。但當(dāng)流量小于17400

8、m3/s后，葛洲壩電站已不能滿出力運(yùn)行，此時(shí)，過(guò)于降低葛洲壩庫(kù)水位運(yùn)行又將使葛洲壩電站耗水率增大而減小機(jī)組出力。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，流量（15000～26000）m3/s天數(shù)占1年天數(shù)的22.1％，此階段合理降低葛洲壩庫(kù)水位運(yùn)行梯級(jí)樞紐效益最大。在實(shí)際調(diào)度中，根據(jù)開發(fā)的梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度模型，以梯級(jí)電站發(fā)電效益最大化為約束條件，選擇合理、最優(yōu)的葛洲壩水庫(kù)水