水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中存在的問(wèn)題及對(duì)策研究

張正旺

摘要：文章在對(duì)水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹之后，分析影響水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素和存在的問(wèn)題，并針對(duì)這些影響因素和問(wèn)題提出了相應(yīng)的控制和解決措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：水電廠;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;問(wèn)題;對(duì)策

1引言

在目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)的同時(shí)能源消耗也在快速增長(zhǎng)，尤其是人們生產(chǎn)和生活中對(duì)電能需求量的增長(zhǎng)，增加了發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)壓力。而隨著傳統(tǒng)能源逐漸枯竭以及環(huán)境污染問(wèn)題的不斷惡化，我國(guó)也加大了對(duì)水電站等新能源發(fā)電企業(yè)的建設(shè)力度，水電廠的建設(shè)數(shù)量逐漸增多，在并網(wǎng)發(fā)電并滿足人們不斷增長(zhǎng)的用電需求方面起到至關(guān)重要的作用，同時(shí)也在推進(jìn)我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，其在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的地位也在不斷上升。而在傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力下，水電廠想要提升自身競(jìng)爭(zhēng)力，最主要的方式就是提升自身經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力，解決其運(yùn)行中的能耗以及能量轉(zhuǎn)換率等問(wèn)題。

2水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行概述

水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)就是減少單位發(fā)電量的耗水量，實(shí)現(xiàn)水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有助于節(jié)省水資源，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)水電廠經(jīng)濟(jì)效益的提升，解決目前供水和發(fā)電之間的矛盾問(wèn)題，推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展。而分析水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，首先要從廠內(nèi)進(jìn)行分析。從這個(gè)角度分析，水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要受到機(jī)組特性以及機(jī)組與機(jī)組之間的負(fù)荷分配關(guān)系的影響。而目前我國(guó)的水電機(jī)組設(shè)備制造水平進(jìn)入了瓶頸階段，無(wú)法通過(guò)技術(shù)突破來(lái)獲取機(jī)組效率大幅度提升的效果，因此只能通過(guò)先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行智能分配和操控。同時(shí)還要結(jié)合影響水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件來(lái)進(jìn)行模型的構(gòu)建，通過(guò)對(duì)模型的求解來(lái)得到最優(yōu)化結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組投入運(yùn)行的有效調(diào)度，保證水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，在河流的梯級(jí)開(kāi)發(fā)中，同一條河流上的不同水電廠之間也存在一定的影響，因此在構(gòu)件數(shù)學(xué)模型時(shí)也需要考慮此約束條件，實(shí)現(xiàn)同一河流上多個(gè)電站聯(lián)合調(diào)度的合理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)宏觀經(jīng)濟(jì)效益的最大化提升。

3水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

根據(jù)水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行公式可以看出，對(duì)水電廠發(fā)電量造成影響的因素主要有水庫(kù)水量、水位以及機(jī)組效率等因素，同時(shí)其發(fā)電效率也受到廠用電率因素的影響。在研究解決水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題的對(duì)策之前，需要對(duì)影響水電廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的問(wèn)題和因素進(jìn)行分析。首先是上游水量的因素。水電廠是利用水能進(jìn)行發(fā)電的企業(yè)，來(lái)水情況直接決定水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。通常為了確保周邊居民安全，在水電廠建設(shè)時(shí)就設(shè)計(jì)好了最高蓄水位，而且在運(yùn)行時(shí)也需要將水位一直限定在此數(shù)值以下。如果進(jìn)入汛期，水位超出此水位要求以及水庫(kù)的調(diào)蓄能力就需要采取泄洪的方式，但是這也會(huì)造成電量的損失，也就會(huì)對(duì)水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成影響。

二是運(yùn)行水頭因素。在水電廠機(jī)組的進(jìn)水閥門(mén)之前需要通過(guò)攔污柵的安裝來(lái)對(duì)水流中的雜物進(jìn)行過(guò)濾和攔截，但是如果沒(méi)有合理設(shè)計(jì)柵條則容易對(duì)水流起到較大的阻礙作用而造成水頭損失問(wèn)題?；蛘呷绻械钠∥锉容^多也容易對(duì)攔污柵的柵孔造成堵塞而增加進(jìn)水口位置的水頭損失。

三是機(jī)組效率因素。在水電廠中所應(yīng)用的設(shè)備的自身質(zhì)量和性能，以及水電廠運(yùn)行中的技術(shù)條件都會(huì)對(duì)機(jī)組效率產(chǎn)生影響。尤其是針對(duì)運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)的水電廠，如果沒(méi)有做好機(jī)組設(shè)備的日常檢修與維護(hù)工作，容易造成機(jī)組設(shè)備的陳舊老化以及出現(xiàn)質(zhì)量缺陷等問(wèn)題，這就會(huì)增加設(shè)備故障概率并降低機(jī)組出力和實(shí)際效率，也會(huì)對(duì)發(fā)電效率和效益造成不利影響。

四是廠用電率因素。水電廠運(yùn)行中各種電動(dòng)機(jī)、泵以及空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)運(yùn)行中需要消耗大量的電能，如果沒(méi)有做好這些系統(tǒng)的維護(hù)以及出現(xiàn)陳舊老化等問(wèn)題也會(huì)增加電能消耗?；蛘呤窃谏鲜鲚o助系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，比如出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的頻繁啟停等，也會(huì)造成廠用電量的增加而導(dǎo)致水電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的下降。

4水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題的解決對(duì)策

4.1做好上游水量的調(diào)度工作

針對(duì)汛期可能會(huì)超過(guò)水電廠的調(diào)蓄能力而造成水量損失的問(wèn)題，可以在結(jié)合中短期天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上在進(jìn)入主汛期之前對(duì)水庫(kù)水位進(jìn)行提前降低，并且加強(qiáng)與水文和氣象部門(mén)的聯(lián)系，在出現(xiàn)明顯降雨之前做好洪峰流量、達(dá)到時(shí)間以及洪水時(shí)長(zhǎng)和上漲速度等因素的分析預(yù)測(cè)。結(jié)合預(yù)測(cè)結(jié)果可以通過(guò)全部啟動(dòng)機(jī)組的方式來(lái)加大機(jī)組出力，滿足水庫(kù)水位降低以及通過(guò)泄洪方式來(lái)對(duì)庫(kù)容時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)以及發(fā)電量的增加。而且在水庫(kù)水位上升到水位上限時(shí)可以通過(guò)開(kāi)啟泄洪閘門(mén)的方式來(lái)適當(dāng)降低水位，同時(shí)還要在洪水結(jié)束之后對(duì)泄洪流量進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，將水位保持在最高水位，在確保安全的同時(shí)，盡可能多的發(fā)電并減少棄水量，實(shí)現(xiàn)發(fā)電效益的增加，

4.2對(duì)水頭損失的控制措施

在進(jìn)入枯水期之后，需要結(jié)合上游來(lái)水情況制定發(fā)電計(jì)劃以及控制機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)，保證水庫(kù)水位一直處于高水位的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行水頭的提升以及耗水率的降低，實(shí)現(xiàn)對(duì)水能的充分利用。而在汛期來(lái)臨時(shí)則需要優(yōu)先操作距離廠房比較遠(yuǎn)的閘門(mén)進(jìn)行泄洪，盡量保證水頭的穩(wěn)定。此外，還要做好對(duì)機(jī)組水頭損失的監(jiān)測(cè)，合理利用機(jī)組停機(jī)時(shí)間來(lái)做好攔污柵的清理工作，實(shí)現(xiàn)機(jī)組有效出力的最大化提升。

4.3廠用電率的控制措施

做好水電廠中耗電設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，避免出現(xiàn)三漏問(wèn)題，并合理控制耗電量較大設(shè)備的啟動(dòng)次數(shù)，通過(guò)設(shè)備的定期輪換來(lái)保證設(shè)備始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)。此外，還要通過(guò)高效電動(dòng)機(jī)等設(shè)備來(lái)對(duì)水電廠中的輔助設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)廠用電效率的提升以及廠用電量的降低。還可以通過(guò)節(jié)能燈具的應(yīng)用以及聲光或觸摸等感應(yīng)控制方法的應(yīng)用、對(duì)自然光進(jìn)行充分應(yīng)用等方式來(lái)減少照明用電量，提升人員的節(jié)電意識(shí)，結(jié)合設(shè)備環(huán)境要求來(lái)對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，盡量減少?gòu)S用電量。

5結(jié)語(yǔ)

在目前我國(guó)大力發(fā)展水電事業(yè)的過(guò)程中，水電廠運(yùn)行中也表現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的問(wèn)題，為此，在分析影響水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的上游水量、運(yùn)行水頭、機(jī)組效率以及廠用電率等因素之后，提出了相應(yīng)的控制措施，此外還要積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造來(lái)提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性，結(jié)合實(shí)際工況來(lái)對(duì)導(dǎo)水葉和槳葉的開(kāi)度進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行效率以及水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率的提升，達(dá)到降低生產(chǎn)成本以及提升水電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的目的。

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