論水庫水位控制與三峽梯級樞紐效益分析.doc

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1、論水庫水位控制與三峽梯級樞紐效益分析　　論文關(guān)鍵詞：水位控制；梯級樞紐；效益分析　論文摘要：本文通過對不同的來水時期葛洲壩水庫水位的變化對梯級樞紐發(fā)電效益影響分析，提出在保證梯級樞紐安全的前提下，科學(xué)調(diào)度，合理控制梯級水庫水位，可以較好的發(fā)揮梯級樞紐的效益?！　　?概述　　　　隨著三峽第一臺機組的投運和三峽雙向五級船閘的通航，三峽工程開始發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運效益。一年多來，三峽電廠給電網(wǎng)提供了強大的電力，也促進了全國電力的聯(lián)網(wǎng)。航運方面，改善上游航運條件，枯水期實施航運流量補償，增加葛洲壩樞紐下游枯水期航深，保證航道暢通。如何合理的科學(xué)調(diào)度水庫，在保證梯級樞紐

2、安全運行的前提下，使葛洲壩和三峽梯級樞紐的綜合效益最大是我們面臨的新課題。　　在三峽圍堰發(fā)電期，葛洲壩和三峽水庫均無調(diào)節(jié)庫容，基本上是徑流發(fā)電。三峽水庫水位運行的范圍汛期為134.9～135.7m，汛后蓄水到139m，主要是作為枯水期航運補水，以提高葛洲壩下游的航道的通航水深，保證枯水期下游通航安全。葛洲壩運行水位為63.5～66.5m?！　∪绾卫盟畮焖辉试S的變幅，合理控制水位，將可增發(fā)電量。在對于徑流發(fā)電的單個電站，盡量抬搞水庫水位能增大發(fā)電效益。如葛洲壩在單獨運行時，每年僅抬搞水庫水位一項能增發(fā)電量約1億kW·h。對于梯級水庫，必須進行科學(xué)合理的調(diào)度，

3、才能獲得較好的效益?！　∮捎谌龒{水利樞紐與葛洲壩水利樞紐相距僅38km，葛洲壩水庫水位的變化對三峽電站的尾水位影響較大，抬高葛洲壩水庫水位雖然能增加電量，但是抬高葛洲壩水庫水位將減少三峽的發(fā)電水頭，勢必減少三峽的發(fā)電。如何控制葛洲壩水庫水位使梯級發(fā)電最大，下面作初步的分析?！　　　?葛洲壩水庫水位的變化對三峽電站的尾水位影響分析　　　　葛洲壩水庫水位的變化幅度按不同流量級，對三峽的尾水位影響的幅度不同。隨著流量的增大，葛洲壩水庫水位的變化對三峽電站的尾水位影響減少。主要是由于水流在傳播過程中存在一定的坡降，流量越大，沿程的坡降就越大。分析發(fā)現(xiàn)，葛洲壩水庫水位的

4、變化幅度與三峽的尾水位變化幅度的比值均小于1。不同流量的變化比值見表1?！　　　?兩壩間水位變化對梯級樞紐發(fā)電影響分析　　3　　從水電站出力計算公式N=KQH，我們知道，產(chǎn)生的能量主要是流量Q和水頭H，K為出力系數(shù)，與機組的效率有關(guān)。當(dāng)三峽電站和葛洲壩電站發(fā)電引用流量相同，兩壩間的水位變化會引起兩個電站機組的水頭變化，對梯級兩個電站的發(fā)電出力產(chǎn)生影響。通過計算公式分析我們不難發(fā)現(xiàn)，由于K值差異很小，如果葛洲壩水庫水位變化幅度與三峽尾水位變化幅度比值為1時，可認為總的梯級電量基本相同。由于目前三峽電站的電價高于葛洲壩電價，往往認為降低葛洲壩水位運行，以提高三峽的

5、發(fā)電水頭可獲得較大電量效益和經(jīng)濟效益?！　∮捎诓煌髁考墪r水位變化的比值不同，而大部分時期兩個電站的引用流量不同，降低葛洲壩的水位使三峽機組增加一定的有效水頭，雖然增加三峽的發(fā)電量，由于葛洲壩也減少了發(fā)電量，不一定獲得梯級效益最大。下面就分不同的來水時期兩壩間水位變化對梯級樞紐發(fā)電影響進行分析?！　　　?.1枯水期　　三峽和葛洲壩電站非棄水的情況，若降低葛洲壩水庫水位運行，三峽與葛洲壩增減電量的差值可認為基本為0?！　“凑漳壳叭龒{10臺機，所需流量9600m3/s左右，從表1可見，10000m3/s以下葛洲壩水庫水位的變化幅度與三峽的尾水位變化幅度的比值均接近

6、1，若降低葛洲壩水位運行，三峽電站可獲得與葛洲壩降低的水頭基本相同發(fā)電效益。由于三峽的電價高，從經(jīng)濟效益上分析，對企業(yè)的經(jīng)濟效益來講，適當(dāng)降低葛洲壩水位運行還是合理的?！　∮捎诳菟诳紤]到系統(tǒng)調(diào)峰，調(diào)度規(guī)程規(guī)定葛洲壩必須利用兩壩間的水位變幅對三峽進行反調(diào)節(jié)，如果這時一味要求將“葛洲壩的水頭調(diào)度到三峽”，并不能使三峽電站獲得更多的電量，而且會增加調(diào)度上的難度?！　∫虼?，在這種來水情況下，電站參與系統(tǒng)調(diào)峰時，兩壩間水位變幅應(yīng)滿足航運安全，葛洲壩水庫水位宜控制在65.5m左右。當(dāng)電站參不參與與系統(tǒng)時，為保證葛洲壩機組和船閘上下游水位差不超過27m，葛洲壩水庫日平均水

7、位宜控制在64.0～65.0m。　　三峽棄水時葛洲壩非棄水時，目前流量在9600～17000m3/s，由于葛洲壩通過機組的流量大于三峽機組流量，根據(jù)出力計算公式N=KQH，即使此時降低葛洲壩水庫水位引起的水頭差全部被三峽所利用，三峽所增加的電量應(yīng)該小于葛洲壩減少的電量。整個梯級電量是減少的。因此這一時期應(yīng)適當(dāng)將葛洲壩水位偏高控制。　　　　3.2棄水期（三峽和葛洲壩都棄水時）　　當(dāng)葛洲壩水頭大于設(shè)計水頭時，流量在17000～20000m3/s（和葛洲壩水位控制有關(guān)），也就是流量和水頭滿足葛洲壩機組時，在保證葛洲壩機組超銘牌滿發(fā)的前提下，盡量降低葛洲壩水庫水位，可

8、使三峽獲得一定的增發(fā)電量。按葛洲壩水位