大工論文-水電站(群)經(jīng)濟運行研究(模板)淺談水電站經(jīng)濟運行研究

PAGE大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)高等教育畢業(yè)論文（設(shè)計）模板PAGEPAGEIII網(wǎng)絡(luò)高等教育本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：淺談水電站經(jīng)濟運行研究淺談水電站經(jīng)濟運行研究淺談水電站經(jīng)濟運行研究PAGEI內(nèi)容摘要水電站經(jīng)濟運行研究是目前水電站發(fā)展研究的重點和熱點內(nèi)容，優(yōu)先發(fā)展水電，是我國能源戰(zhàn)略的重點。本文從理論上較全面地闡述了研究水電站經(jīng)濟運行的意義，著重研究水電站經(jīng)濟運行的內(nèi)容、應(yīng)具備的優(yōu)越條件和應(yīng)克服和解決的問題和困難。結(jié)合疏勒河昌馬水庫電站運行的實際情況，分析了水電站經(jīng)濟運行影響因素，提出應(yīng)對措施，并就水電站科學(xué)安排生產(chǎn)計劃、優(yōu)化設(shè)備運行方式、提高自動化水平、努力降低耗水率、減少生產(chǎn)成本、促使發(fā)電效益最大化等經(jīng)濟運行措施進行探討分析，力爭實現(xiàn)社會效益和企業(yè)經(jīng)濟效益的最優(yōu)組合，合理利用疏勒河水資源。關(guān)鍵詞：管理實踐；經(jīng)濟運行；水電站目錄內(nèi)容摘要 I引言 11研究水電站經(jīng)濟運行的意義 21.1優(yōu)先發(fā)展水電，是我國能源建設(shè)的一項重要措施…………21.2水電站經(jīng)濟運行的意義和要求………………..21.2.1安全生產(chǎn)是水電站經(jīng)濟運行的前提 31.2.2有效的技術(shù)管理體系是水電站經(jīng)濟運行的保證 31.2.3高素質(zhì)職工隊伍是水電站經(jīng)濟運行的關(guān)鍵 31.3電力系統(tǒng)對水電站經(jīng)濟運行的要求………...32水電站經(jīng)濟運行的理論探討 52.1水電站經(jīng)濟運行的內(nèi)容……………………...52.1.1廠內(nèi)經(jīng)濟運行 52.1.2短期經(jīng)濟運行 62.1.3長期經(jīng)濟運行 62.2水電站優(yōu)化運行應(yīng)具備的條件……………...72.3制定最優(yōu)經(jīng)濟運行方式……………………...72.4優(yōu)化經(jīng)濟運行管理方式……………………...73水電站經(jīng)濟運行的影響因素及應(yīng)對措施 93.1水庫調(diào)度優(yōu)化…………………..93.1.1扎實基礎(chǔ)，加強管理 93.1.2善于溝通，靈活調(diào)度 93.2機組工況優(yōu)化………………….93.2.1及時清污，減少水頭損失 93.2.2優(yōu)化協(xié)聯(lián)，提高機組效率 103.3設(shè)備管理運行優(yōu)化…………...103.3.1設(shè)備管理模式優(yōu)化 113.3.2設(shè)備運行優(yōu)化 124目前水電站經(jīng)濟運行存在的問題 144.1經(jīng)濟運行功能的比重偏低………………….144.2經(jīng)濟運行的研究方法不統(tǒng)一……………….144.3技術(shù)培訓(xùn)制度缺失……………144.4人員流動性大…………………144.5設(shè)備巡查維護管理制度差……………………155疏勒河昌馬水庫水電站經(jīng)濟運行分析 165.1疏勒河昌馬水庫水電站概況……………….165.2合理制定計劃，確保效益最大 …………...165.3優(yōu)化廠內(nèi)經(jīng)濟運行方式，確保運行經(jīng)濟性……………….175.3.1優(yōu)化機組運行方式，降低生產(chǎn)成本 175.3.2多種措施保持組態(tài)效率最高，保證發(fā)電量最大化 175.3.3運用新材料，提高機組發(fā)電效率。 175.3.4加強技術(shù)改造研究，提高自動化運行水平 185.4加強生產(chǎn)管理，使發(fā)電效益最大化…………18結(jié)語………………..19參考文獻 20致謝 .21PAGE15引言隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國能源消費發(fā)展迅猛，成為世界第二大能源消費國。我國能源結(jié)構(gòu)和發(fā)展不平衡，所占比重較大，水力發(fā)電只占5.5%，煤炭和石油屬不可再生能源，不環(huán)保和低碳。目前我國水資源利用率低，大力發(fā)展水電是我國能源發(fā)展的重點?！笆晃濉币?guī)劃提出在保護生態(tài)基礎(chǔ)上有序開發(fā)水電，優(yōu)先發(fā)展水電是我國能源發(fā)展的重要方針。水電站經(jīng)濟運行研究是目前水電站發(fā)展研究的重點和熱點內(nèi)容。中外許多水利水電工程的管理科研人員開展了對水電站的水位與水流的變化的研究，采取了許多行之有效的措施，通過改變水電站的運行方式、改進設(shè)備、增加補償方案等來達到目的，最大限度地發(fā)揮了水電站的經(jīng)濟和社會效益。在前人研究的基礎(chǔ)上，基于水電站的經(jīng)濟運行的理論并結(jié)合疏勒河昌馬水庫電站實際運行情況的調(diào)研，重點研究以下內(nèi)容：（1）闡述研究水電站經(jīng)濟運行的意義：優(yōu)先發(fā)展水電，是我國能源建設(shè)的一項重要措施，制定最優(yōu)經(jīng)濟運行方式，優(yōu)化經(jīng)濟運行管理方式；（2）研究水電站經(jīng)濟運行的內(nèi)容（廠內(nèi)、短期、長期經(jīng)濟運行）和優(yōu)化水電站經(jīng)濟運行應(yīng)具備的條件；（3）分析目前水電站經(jīng)濟運行中存在的問題；（4）結(jié)合疏勒河昌馬水庫水電站經(jīng)濟運行的情況，用實例分析如何實現(xiàn)水電站經(jīng)濟和社會效益最大化。根據(jù)研究內(nèi)容，本文的研究思路和采用的技術(shù)路線為： （1）分析最優(yōu)經(jīng)濟運行方式和管理方式，確定最優(yōu)工作機組臺數(shù)和組合、機組的合理啟動與停止以及在各運行機組間有功負荷的最優(yōu)分配等；（4）在最優(yōu)化的運行方式和管理方式的情況下，結(jié)合水電站實際，提出解決問題和困難的具體措施。1研究水電站經(jīng)濟運行的意義1.1優(yōu)先發(fā)展水電，是我國能源建設(shè)的一項重要措施解決我國能源問題，除積極開發(fā)能源外，還必須節(jié)能。隨著電力體制的改革和市場化的推進,水電走向市場,按照“公平、公正、公開”的原則參與競價上網(wǎng),將是水電發(fā)展的必然?！皬S網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”的電力市場運營機制的實施，使發(fā)電企業(yè)成了競爭的主體。在這種新形式下，發(fā)電企業(yè)只有挖掘一切可以挖掘的潛力，降低運行成本，才能在競爭中處于有利地位。表1-1世界各國2010年各國能源消費結(jié)構(gòu)圖國家石油天然氣煤炭核能水利等合計美國938.8556.9567.3187.565.92326.440.4%24.4%24.4%8.1%2.8%100%加拿大98.8873522.379.3322.330.7%27%107%6.9%24.6%100%法國92.840.613.1102.113.9262.635.3%15.5%5%38.9%5.3%100%俄羅斯128.5388.9111.535.439.6704.918.2%55.2%16%5%5.6%100%中國36352.21198.81239431720.721.1%3%69.7%0.7%5.5%100%水電站經(jīng)濟運行，是從電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟發(fā)供電的目標出發(fā)，制定水電站的最優(yōu)運行方式，以一定的水電能源獲取水電站最大發(fā)電量。開展水電站優(yōu)化調(diào)度工作，充分挖掘水庫的潛力、提高水電站水庫的運行管理水平，對增加水電站的收入，實現(xiàn)“工程水利”向“資源水利”轉(zhuǎn)變具有重要的現(xiàn)實意義。在這種新形勢下，開展水電站經(jīng)濟運行工作，提高水電站運行的管理水平，挖掘潛力，對增加水電站的發(fā)電效益、確保電網(wǎng)的安全運行有著重要的現(xiàn)實意義，這也是充分利用水能資源的有效措施。中外實踐證明：中長期經(jīng)濟運行可增加發(fā)電量2.0％～5.5％，短期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度可增加發(fā)電量1.5％～5.0％。在市場經(jīng)濟條件下，水電站的主要任務(wù)是在安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，爭取最大的經(jīng)濟效益，水電站的最大經(jīng)濟效益體現(xiàn)在滿足電網(wǎng)效益和社會效益的前提下，爭取最大的發(fā)電效益（效益最大準則），或者在效益一定的情況下耗水率最大（成本最小準則）。1.2水電站經(jīng)濟運行的意義和要求水電站經(jīng)濟運行不僅是緩解能源緊缺，實現(xiàn)節(jié)能減排目標的要求，還是提升企業(yè)管理水平和盈利能力的需要。如何提高水電站經(jīng)濟運行水平是一個系統(tǒng)工程，它有以下要求：1.2.1安全生產(chǎn)是水電站經(jīng)濟運行的前提經(jīng)濟效益以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，沒有安全生產(chǎn)，經(jīng)濟效益就失去意義。經(jīng)常事故停運的機組談不上經(jīng)濟運行，較高的設(shè)備健康水平及檢修質(zhì)量是機組安全運行的前提。1.2.2有效的技術(shù)管理體系是水電站經(jīng)濟運行的保證設(shè)置專門的權(quán)威的技術(shù)管理機構(gòu)，全權(quán)負責跟蹤研究全廠經(jīng)濟運行情況，了解全廠技術(shù)經(jīng)濟指標的現(xiàn)狀，分析經(jīng)濟指標變化原因，及時出臺有效的技術(shù)方案和措施并嚴格執(zhí)行，保證水電站始終處于良好的經(jīng)濟運行狀況。1.2.3高素質(zhì)職工隊伍是水電站經(jīng)濟運行的關(guān)鍵職工是提高水電站經(jīng)濟運行的主體。建立公正合理的競爭激勵機制，充分發(fā)揮職工的主觀能動性和創(chuàng)造力，不斷培養(yǎng)高素質(zhì)的職工隊伍對于發(fā)電企業(yè)提高經(jīng)濟性工作有著至關(guān)重要的推動作用。1.3電力系統(tǒng)對水電站經(jīng)濟運行的要求電力系統(tǒng)對水電站經(jīng)濟運行的基本要求有兩點：第一是滿足系統(tǒng)的動力平衡，即水電站保證完成電力系統(tǒng)所分配的電能生產(chǎn)任務(wù)，這是對水電站運行的最基本的也是最重要的要求；第二是保證電力系統(tǒng)供電的經(jīng)濟性。動力平衡的內(nèi)容主要包括：一是任何時刻各個電站能夠投入的容量總和必須大于或等于該時刻的系統(tǒng)負荷，即工作容量平衡。二是任何時段內(nèi)水電站的發(fā)電量與其它電站的發(fā)電量之和應(yīng)等于電力系統(tǒng)用戶所需要的電量，即電能平衡。三是任何時刻水電站所能發(fā)出的無功功率與其它電站或無功功率補償裝置所能生產(chǎn)的無功功率之和能滿足系統(tǒng)用戶對無功功率的需要，即無功功率平衡。以上三種平衡條件是保證電力系統(tǒng)正常工作的最基本的條件。保證電力系統(tǒng)供電的經(jīng)濟性是電力系統(tǒng)對水電站的另一項基本要求。滿足上述動力平衡條件就是保證了供電的可靠性和電能質(zhì)量。滿足動力平衡的條件可以有無限多的運行方案來保證電力系統(tǒng)的正常供電，但各種方案的經(jīng)濟性是大不相同的。因此在其中選擇出最經(jīng)濟、最合理的方案是保證電力系統(tǒng)供電的經(jīng)濟性要研究的問題。由于系統(tǒng)中的水電站具有靈活性，因而選擇水電站的最優(yōu)運行方式就成了選擇系統(tǒng)運行方式的主要內(nèi)容之一。另一方面，對于運行調(diào)度人員來說，這種靈活性使他們有較大的活動余地，依靠他們正確地選擇制定和實現(xiàn)水電站以及電力系統(tǒng)的最優(yōu)運行方式，而鋒利獲得巨大的經(jīng)濟效益。制定水電站在電力系統(tǒng)中的運行方式時，必須同時滿足有關(guān)綜合利用部門（包括防洪、灌溉、航運、城市給水、工業(yè)用水等）所提出的要求。它們用水量的多少及用水時間的先后一般是不同的。對一個水電站而言，不一定同時具有上述的全部水利任務(wù)，應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析，對制定電力系統(tǒng)中的水電站的運行方式，具有重要意義。水電站在維持電網(wǎng)的動力平衡方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。附圖2010年2水電站經(jīng)濟運行的理論探討2.1水電站經(jīng)濟運行的內(nèi)容水電站經(jīng)濟運行的內(nèi)容包括三個方面：廠內(nèi)經(jīng)濟運行、短期經(jīng)濟運行、長期經(jīng)濟運行。廠內(nèi)經(jīng)濟運行要求水輪機在高效率區(qū)運行；短期經(jīng)濟運行要求科學(xué)水庫調(diào)度；長期經(jīng)濟運行要求做好徑流預(yù)報。這三者之間既是相互聯(lián)系、相互影響和制約，成為一個整體，又相對獨立，從理論研究上講，研究應(yīng)從先廠內(nèi)，短期，再長期的順序進行，而結(jié)合水電站實際情況研究可以按長期、短期、廠內(nèi)的順序進行。2.1.1廠內(nèi)經(jīng)濟運行廠內(nèi)經(jīng)濟運行，也稱實時調(diào)度（逐小時經(jīng)濟運行），是將相應(yīng)小時分配到的負荷落實到各臺機組，并根據(jù)負荷等因素的實際變化，調(diào)整各機組負荷，進行實時操作控制。水電站廠內(nèi)經(jīng)濟運行是研究水電站在給定條件下廠內(nèi)工作機組最優(yōu)臺數(shù)、組合及啟停次序的確定，機組間負荷的最優(yōu)分配，即廠內(nèi)最優(yōu)運行方式制定和實現(xiàn)的有關(guān)問題，實際上也是研究其日內(nèi)逐時段及瞬時經(jīng)濟運行的問題。概括起來就是：尋求在研究時期（一般為一天）及其中各時段（刻），在已知條件下使所采用的優(yōu)化準則達到極值的水電站工作機組的最優(yōu)臺數(shù)、組合及系統(tǒng)分配的有功負荷和無功負荷在工機組間的最優(yōu)分配。水電站廠內(nèi)經(jīng)濟運行最優(yōu)運行準則分為以電定水和以水定電，每條中又可確定為按空間最優(yōu)或按時間最優(yōu)兩個方面。圖2.1水電站廠內(nèi)經(jīng)濟運行的優(yōu)化準則及負荷分配模型優(yōu)化運行的數(shù)學(xué)模式分為定流量的運行方式和定負荷的運行方式兩種。運行最優(yōu)準則是衡量運行方式是否最優(yōu)的標準，因此，準則問題對運行來說是個十分重要的問題。常用的水電站廠內(nèi)經(jīng)濟最優(yōu)運行的準則是：1）國民經(jīng)濟效益最大或國民經(jīng)濟費用最小準則；2）水電站發(fā)電量最大準則；3）水電站耗水量最小準則。2.1.2短期經(jīng)濟運行短期（周、日）經(jīng)濟運行的主要任務(wù)，是將長期經(jīng)濟運行所分配給本時段的輸入能在更短時段（日、小時）間合理分配，制定出電站短期最優(yōu)運行方式，即確定出短期內(nèi)電站逐日、逐小時的負荷分配和運行狀態(tài)。為了提高供電的可靠性和節(jié)約備用發(fā)電容量，電力系統(tǒng)越來越趨向于大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行。隨著電網(wǎng)越來越復(fù)雜，受計算機容量和計算速度的限制，全電網(wǎng)的經(jīng)濟運行就不可能考慮得面面俱到。近些年來水電管理工作者們提出了成立梯級水電廠群調(diào)度中心，由調(diào)度中心負責統(tǒng)一調(diào)度用水，運用最優(yōu)化原則調(diào)度各水電廠的發(fā)電和用水。水電站短期經(jīng)濟運行最優(yōu)運行準則：（1）國民經(jīng)濟效益最大或國民經(jīng)濟費用最小準則；（2）梯級水電站發(fā)電量最大為準則；（3）在滿足網(wǎng)調(diào)負荷要求下，以梯級水電站總耗水量最小為最優(yōu)準則；（4）以梯級水電站總蓄能量最大為最優(yōu)準則；（5）以上游水電站耗水量最少為最優(yōu)準則。2.1.3長期經(jīng)濟運行長期經(jīng)濟運行是將較長時期（季、年、多年）內(nèi)的有限輸入能最優(yōu)分配到較短時段（月、旬、周、日），制定出臺站的長期最優(yōu)運行方式。預(yù)報和調(diào)度是水電站（群）優(yōu)化運行方式的核心。準確、可靠的預(yù)報信息直接關(guān)系和影響著調(diào)度決策，它們是調(diào)度成功的基礎(chǔ)。maxfmaxf=maxΣAQtHtMt梯級水庫群長期運行優(yōu)化的效益很大，也很復(fù)雜。從系統(tǒng)工程的觀點來看，構(gòu)成系統(tǒng)工程的每一個組成部分的決策行為，必須以系統(tǒng)最優(yōu)為出發(fā)點進行優(yōu)化，從而達到整個系統(tǒng)的最優(yōu)。各個組成部分單獨最優(yōu)的綜合，并不意味著整體最優(yōu)。水庫調(diào)度是水電站（群）長期優(yōu)化運行研究的核心內(nèi)容。按級別可區(qū)分為單庫調(diào)度，以保障防洪、供水、發(fā)電等的調(diào)度；梯級和聯(lián)合調(diào)度，指多水庫、水庫群的調(diào)度；流域統(tǒng)一調(diào)度，指水庫作為流域水資源調(diào)度的重要環(huán)節(jié)參與流域統(tǒng)一管理；生態(tài)調(diào)度，以滿足流域水資源調(diào)度和河流生態(tài)健康為目標的調(diào)度。2.2水電站優(yōu)化運行應(yīng)具備的條件水電站優(yōu)化運行應(yīng)具備六個方面的條件：（1）工程優(yōu)質(zhì)設(shè)備可靠；（2）制度健全管理落實；（3）通訊可靠調(diào)令暢通；（4）調(diào)峰發(fā)電優(yōu)質(zhì)上網(wǎng)；（5）運行員工持證上崗；（6）基荷運行保證質(zhì)量。2.3制定最優(yōu)經(jīng)濟運行方式水電站經(jīng)濟運行，是從電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟發(fā)供電的目標出發(fā)，制定水電站的最優(yōu)運行方式，以水電能源獲取水電站最大發(fā)電量。實行水電站經(jīng)濟運行就是在給定系統(tǒng)負荷條件下，合理調(diào)度、控制水位，在各段水頭下，對水電站各機組的動力特性曲線、最優(yōu)工作機組臺數(shù)和組合、機組的合理啟停以及在各運行機組間有功負荷的最優(yōu)分配方案進行分析和研究，得到水電站最優(yōu)運行方式，用以指導(dǎo)電站的運行，以獲得水電站運行的效益。國內(nèi)外資料表明，水電站經(jīng)濟運行提高經(jīng)濟效益（即增發(fā)電能或節(jié)約耗水）1％～5.5％，經(jīng)濟效益非?？捎^。開展水電站優(yōu)化調(diào)度工作，充分挖掘水庫的潛力、提高水電站的運行管理水平，對增加水電站的收入，實現(xiàn)“工程水利”向“資源水利”轉(zhuǎn)變具有重要的現(xiàn)實意義，因此，對水電站經(jīng)濟運行的分析研究是很有必要的。2.4優(yōu)化經(jīng)濟運行管理方式在新形勢下，開展水電站經(jīng)濟運行研究工作，提高水電站運行的管理水平，挖掘潛力，對增加水電站的發(fā)電效益、確保電網(wǎng)的安全運行有著重要的現(xiàn)實意義，這也是充分利用水能資源的有效措施。中外實踐證明：合理、科學(xué)利用水資源，優(yōu)化管理，對中長期經(jīng)濟運行可以增加發(fā)電量2.0％～5.5％，對短期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度可以增加發(fā)電量1.5％～5.0％，對廠內(nèi)經(jīng)濟運行可以增加發(fā)電量1％～3％。水電站要實現(xiàn)無人值班，少人值守這個目標，必須對水電站經(jīng)濟運行進行分析，提高負荷分配的時間——空間最優(yōu)化。圖2.2昌馬水電站運行配置圖3水電站經(jīng)濟運行的影響因素及應(yīng)對措施水電站的經(jīng)濟運行很大程度上依賴于發(fā)電機組的經(jīng)濟運行。根據(jù)昌馬水庫水電站近幾年來的運行實踐經(jīng)驗，分析總結(jié)了影響水電站經(jīng)濟運行的各種因素及應(yīng)對措施，主要有水庫調(diào)度優(yōu)化、機組工況優(yōu)化及設(shè)備管理運行優(yōu)化三方面：3.1水庫調(diào)度優(yōu)化3.1.1扎實基礎(chǔ)，加強管理a復(fù)核修正水文特性曲線。注重水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計，分析比對上年水庫運行資料，不斷修正機組水頭－綜合出力關(guān)系曲線，入庫流量－綜合出力關(guān)系曲線等，使曲線更能反映水庫真實運行工況；b制定和出臺水庫優(yōu)化調(diào)度有關(guān)管理制度。發(fā)電運行部詳細制定了洪水期、枯水期、平水期的水庫調(diào)度預(yù)案，出臺了水庫水位控制相關(guān)規(guī)定，通過制度強化加強水庫調(diào)度管理。3.1.2善于溝通，靈活調(diào)度a加強水文人員溝通，及時獲取實時水情，包括上游電廠上下游水位、機組出力、進出庫流量、閘門運行情況等；b加強與中調(diào)溝通，運行人員根據(jù)實際水情及與調(diào)度聯(lián)系溝通，合理安排機組運行方式，減少機組空轉(zhuǎn)和低負荷運行時段，靈活主動地調(diào)整機組負荷曲線，充分利用水庫有限庫容和水頭多發(fā)電。c合理控制水位，提高機組效率。根據(jù)水情盡量將上游水位控制在正常蓄水位，減少上游水位過低時段，提高機組運行水頭，降低發(fā)電耗水率，保持機組高效運行。d靈活調(diào)度，節(jié)能降耗。發(fā)電運行部根據(jù)不同機組的特性及調(diào)度負荷要求，制定機組運行方式規(guī)定。優(yōu)先運行水能利用率高的機組；優(yōu)化運行機組組合，降低輔機用電和主變損耗。3.2機組工況優(yōu)化對于水輪機而言，提高機組效率，增大機組出力，主要指標有水頭、協(xié)聯(lián)曲線和機組容量。3.2.1及時清污，減少水頭損失當機組進水口漂浮物的聚集達到一定量時將嚴重影響機組的出力，使得機組進水口攔污柵前后水位差增大，致使機組的出力大大降低，甚至使得機組的運行振動加劇，影響機組的安全運行。就應(yīng)用效果來看，可采取以下三種應(yīng)對措施：a加強對進水口攔污柵壓差監(jiān)視，及時通知清污；b在引水流道底部設(shè)置攔沙坎，能有效阻止隨水流沖擊而來的泥沙石等；c在引水流道上設(shè)置漂浮攔污排，能有效攔截較大的漂浮物；最好將其與來水側(cè)橫截面呈大于90°放置，不僅可以增大過流面積，減小水力損失，還可以利用泄洪或清污將攔截的污物順利排至下游。昌馬水庫水電站采取了a、b兩種措施，效果不錯。3.2.2優(yōu)化協(xié)聯(lián)，提高機組效率貫流式機組一般采用雙重調(diào)節(jié)方式，即水輪機導(dǎo)葉、槳葉同時調(diào)節(jié)。不僅保證機組運行高效率，還拓寬了機組高效運行的水頭范圍。機組自動運行時的協(xié)聯(lián)關(guān)系曲線由制造廠家根據(jù)模型試驗得出，相對理想化。在實際運行中，由于制造、加工、安裝等諸多因素的影響，使該曲線與實際工況不相符，甚至出入較大。昌馬水庫電站對#3機組做協(xié)聯(lián)關(guān)系試驗發(fā)現(xiàn)，17.8m水頭時，在機組振動和擺度變化允許范圍內(nèi)，不改變導(dǎo)葉開度，手動調(diào)節(jié)槳葉開度，得出機組相對效率最高時的負荷能提高2%左右，因此建議水電機組在投產(chǎn)后，應(yīng)該及時進行協(xié)聯(lián)關(guān)系曲線試驗，保證機組的高效運行，同時由于機組全部投產(chǎn)后，水頭變化相對穩(wěn)定，所以機組投運初期是最好的試驗時間。3.3設(shè)備管理運行優(yōu)化對于電網(wǎng)而言，水電與火電最大區(qū)別是：水電機組的啟動速度非常快，3-5分鐘內(nèi)能從備用狀態(tài)到帶滿負荷運行，而火電機組則望塵莫及。這就要求水電機組及其輔助設(shè)備具有較高可靠性。設(shè)備的可靠高效運行是實現(xiàn)電廠經(jīng)濟運行的重要保障。昌馬水庫水電站剛投產(chǎn)電廠，設(shè)備處于磨合階段，各種設(shè)備缺陷多，處理難度大，機組臺數(shù)多，維護人員少，為了盡快發(fā)現(xiàn)缺陷，及時消除缺陷，昌馬水庫水電站在機組維護中推行“零”缺陷管理目標，以“零”目標來管理機組消缺質(zhì)量，成立“零缺陷”管理領(lǐng)導(dǎo)小組，將全廠設(shè)備劃分給5個“零缺陷”小組來管理，制定實施細則，落實專項資金，明確獎罰措施。同時積極開展小組創(chuàng)新活動，加強設(shè)備改造，優(yōu)化設(shè)備運行，節(jié)能增效，挖掘潛力，進一步提高企業(yè)經(jīng)濟效益。昌馬水電站不斷創(chuàng)新管理機制，大力推廣閉環(huán)式管理模式，使用新技術(shù)、新方法，集思廣益，挖潛增效，優(yōu)化機組及其輔助設(shè)備的運行管理工作。具體體現(xiàn)在對設(shè)備模式優(yōu)化和設(shè)備運行優(yōu)化兩方面。圖3.1昌馬水電站中控室3.3.1設(shè)備管理模式優(yōu)化a從經(jīng)驗型向科學(xué)型轉(zhuǎn)變設(shè)備從正常到出現(xiàn)事故隱患是一個漸變的過程，這些漸變的過程都是有特征的，如漏氣（油），外形變化，振動，有異響，隨著氣（油）越漏越大，響聲越來越大，假如未能及時發(fā)現(xiàn)處理，事故可能發(fā)生。但是隨著設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展，當設(shè)備的量變讓我們憑經(jīng)驗感知到的時候，可能已經(jīng)比較嚴重了，而且我們每個人的經(jīng)驗多少，感知強弱也有差異，那怎樣才能更加科學(xué)可靠的對設(shè)備狀態(tài)進行預(yù)防診斷？這就需要借助先進的儀器設(shè)備，橋鞏水電站在機組投產(chǎn)初期就配備了不少先進的巡檢儀器，如熱成像儀，紅外線溫度監(jiān)測儀、主變氣體狀態(tài)在線監(jiān)測儀等，在機組全部投產(chǎn)后根據(jù)實際需要，不斷完善，如對每臺機組增設(shè)了機組在線振動擺度監(jiān)視系統(tǒng)，加強對設(shè)備的“狀態(tài)檢測”，科學(xué)管理，建立完善的設(shè)備檔案，及時對出現(xiàn)的狀態(tài)變化進行分析總結(jié)。b從單一化向網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變實行專人負責，責任到人，做到所有設(shè)備都要有人管。加強對設(shè)備的管理，特別是重要設(shè)備的管理，就需要打破設(shè)備管理人員的單一化，形成一個設(shè)備管理網(wǎng)絡(luò)。昌馬水庫水電站先從完善設(shè)備管理網(wǎng)絡(luò)和管理制度入手，逐步明確相應(yīng)管理職責。實行問責制和“三級巡檢”管理，將設(shè)備巡檢分成三級，部門專工或部門安全員為一級巡檢人員，重點巡檢關(guān)鍵和核心設(shè)備；班長或班組安全員為二級巡檢人員，對全廠所有自動化設(shè)備進行巡檢；設(shè)備負責人為三級巡檢人員，做好不間斷巡檢。每一級巡檢都有完善的記錄，定期督促檢查，確保工作的落實。C從區(qū)域化向精細化轉(zhuǎn)變隨著電廠“少人值守”的實行，對運行維護人員的要求也進一步提高，不局限于單一專業(yè)面，因而就要打破之前的設(shè)備分專業(yè)區(qū)域化管理的模式。昌馬水電站對全廠設(shè)備實行統(tǒng)一管理，對設(shè)備以巡檢周期、危險程度、安全系數(shù)等為依據(jù)評價出相應(yīng)的監(jiān)控等級，實行定期計劃檢修和精心維護，定時、定點、定人管理；建立更加詳盡的設(shè)備臺賬，對設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況、易損部位及零部件更換等記錄在冊，做為設(shè)備檢修的依據(jù)。昌馬水電站不僅對運行設(shè)備加強管理，還納入備品備件的管理，將備品備件分類管理，按需入庫，區(qū)分易損備品和耐用備品，嚴格執(zhí)行備品備件儲藏條件，保證其利用率。3.3.2設(shè)備運行優(yōu)化要提高水電站經(jīng)濟運行，除了要保證設(shè)備安全可靠運行外，設(shè)備優(yōu)化運行的經(jīng)濟效益也不容忽視。這就要求我們要深入開展設(shè)備改造，技術(shù)創(chuàng)新。通過昌馬水電站的運行實踐及兄弟電廠的成功經(jīng)驗，我們可以先從以下兩個方面來探討：a運用新技術(shù)，保機組增效率。機組微機自動準同期裝置是線路同期和同步發(fā)電機并網(wǎng)的重要自動裝置，擔負著發(fā)電機無沖擊地平滑并入電網(wǎng)的重任。隨著計算機硬件和軟件技術(shù)的高速發(fā)展，新型的分布式控制智能同期控制裝置不斷涌現(xiàn)，高速的硬件提升同期裝置的運算速度，高效的控制算法對并列機組均頻、均壓精準控制。因此選擇高效的同期裝置不僅可以縮短機組并網(wǎng)時間，節(jié)省水力資源，還直接關(guān)系到發(fā)電機的安全運行和發(fā)電廠的經(jīng)濟運行。昌馬水電站在設(shè)備招投標時，就非常注重對自動準同期裝置等重要設(shè)備的比對優(yōu)選。當然好的設(shè)備好的技術(shù)也要在實踐中不斷優(yōu)化，通過實際運行，我們發(fā)現(xiàn)調(diào)速器在臨近同步速時易產(chǎn)生不穩(wěn)定振蕩，頻差或壓差變化較大，延遲機組并網(wǎng)，對于個別機組可以考慮設(shè)置合適的允許頻差和允許壓差來縮短并網(wǎng)時間。b開拓新思路，提升輔助設(shè)備效率。充分發(fā)揮技術(shù)小組和技術(shù)攻關(guān)項目的優(yōu)勢，不斷開拓節(jié)能降耗的新思路。貫流式水輪發(fā)電機組的輔助設(shè)備較多且使用率很高，有些設(shè)備的使用率超過發(fā)電機的使用率。例如：壓力油泵、軸承潤滑油泵以及冷卻風(fēng)機等。如果每臺輔助設(shè)備的效率提高一個千瓦，粗略估算一臺機組10臺輔助設(shè)備再乘以發(fā)電機的年利用小時5264h，就可以每年減少5萬廠用電的消耗。選用高效的輔助設(shè)備將在很大程度上降低生產(chǎn)消耗，提高機組經(jīng)濟運行水平。圖3.2昌馬水電站壩后電站廠房室內(nèi)機組圖4目前水電站經(jīng)濟運行存在的問題4.1經(jīng)濟運行功能的比重偏低在我國已建成的水電站中，目前實現(xiàn)水電站經(jīng)濟運行功能的比重偏低，一方面，重建輕管的思想依然存在，另一方面也有其技術(shù)上的原因。技術(shù)原因主要體現(xiàn)在：一是水庫調(diào)度研究由于徑流預(yù)報精度問題進展緩慢，導(dǎo)致總體無法投入實際應(yīng)用。二是缺少實測機組流量的儀器，而從模型特性曲線換算出來的機組運行特性曲線與實際情況有出入，影響了計算的精度。三是水電站經(jīng)濟運行主要依賴其實時性，傳統(tǒng)的負荷等優(yōu)化算法會出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)”，難以達到實時性要求。四是優(yōu)化計算為開環(huán)計算，當運行條件變化時，計算結(jié)果缺乏及時調(diào)整。這些都嚴重制約了水電站經(jīng)濟運行功能的實施。4.2經(jīng)濟運行的研究方法不統(tǒng)一目前對水電站經(jīng)濟優(yōu)化運行的研究方法不一而同，從等微增率法和動態(tài)規(guī)劃（DP），到現(xiàn)在的遺傳算法（GA），以及粒子群優(yōu)化算法（PSO）、逐步優(yōu)化算法（POA）、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等，這些方法都有其自身的特點，每一個都不是十分的完美，針對不同類型的水電站，方法的運用也不盡相同。針對不同的水電站其存在的問題，也不是相同的，但需要實現(xiàn)的目標是一致的。為了使水電站實現(xiàn)和諧的經(jīng)濟運行，必須做到：水電政策的完善；水電站管理制度的完善；運行方式的改進；水電站人員素質(zhì)的提高；水力機械特性的提高等。4.3技術(shù)培訓(xùn)制度缺失水電站屬于技術(shù)密集型企業(yè)，水電站內(nèi)部員工對水電站工作和企業(yè)安全生產(chǎn)負責，對企業(yè)的生產(chǎn)能力及經(jīng)濟效益的影響具有舉足輕重的作用，所以對員工的素質(zhì)要求也很高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水電站員工的知識水平偏低，隨著先進生產(chǎn)設(shè)備的引進，員工現(xiàn)有的文化水平和技術(shù)能力已經(jīng)跟不上形勢的發(fā)展，大多數(shù)企業(yè)員工沒有經(jīng)過系統(tǒng)的專業(yè)學(xué)習(xí)，業(yè)務(wù)操作技能低，不可避免的威脅到企業(yè)的安全生產(chǎn)。其次，員工的職業(yè)道德低，在執(zhí)行生產(chǎn)活動的時候不能堅持原則、嚴格遵守操作流程，也會導(dǎo)致公司的利益受到影響。4.4人員流動性大資金，是企業(yè)發(fā)展的橋梁；人才，是企業(yè)成長的根本。水電站的地理位置、工作環(huán)境、員工福利水平等多方面因素造成了人員流動性大的現(xiàn)象的發(fā)生。水電站的工作是一項考驗人耐心和技術(shù)能力的工作，員工的工作成績是否的到認可，在未來的工作中是否有適合自己的發(fā)展空間、企業(yè)的企業(yè)文化是否和自己的價值觀相吻合等因素，都是現(xiàn)在的員工尤其是年輕人比較看重的。企業(yè)人員流動性大，不利于企業(yè)規(guī)模及經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。每個員工從進入公司的第一天起，公司就對其培養(yǎng)、投資。一名優(yōu)秀的員工會對本部門的工作環(huán)節(jié)、工作流程了如指掌，如果員工一直待在公司發(fā)展，或許還會給公司的利益帶來一些價值，但是如果員工跳槽，則是對公司資源的巨大浪費。4.5設(shè)備巡查維護管理制度差水電站設(shè)備巡查和缺陷管理制度差無疑不利于水電站正常工作的展開。工作人員巡檢時，要根據(jù)設(shè)備具體情況和特點，采用眼看，耳聽，手摸，鼻嗅的方法，認真仔細地檢查設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患，避免主，輔設(shè)備系統(tǒng)損壞，保證設(shè)備和系統(tǒng)正常運行。巡檢工程師應(yīng)對所轄設(shè)備建立詳細，全面的設(shè)備維護，管理檔案，認真記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，認真分析，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。對每日發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷及維護內(nèi)容，做好記錄，分檔閉環(huán)管理。但是工作人員在工作中仍然會有以下現(xiàn)象的發(fā)生，例如，對設(shè)備運行期間不能夠認真的進行巡查和填寫巡查記錄。巡查過程中不能對安全隱患進行排除，并且對于隱患的發(fā)生原因不及時向上級報告，制定解決方案，排除隱患。這些情況的發(fā)生對于水電站的安全運營造成很大的威脅。圖4.1昌馬水電站機組運行圖5疏勒河昌馬水庫水電站經(jīng)濟運行分析5.1疏勒河昌馬水庫水電站概況疏勒河是中國西北部甘肅省河西走廊三大內(nèi)陸河流之一，全長670公里，流域面積41300平方公里，發(fā)源于青海省祁連山西段疏勒南山和托來南山之間，西北流經(jīng)玉門、瓜州，注入哈拉湖，干流流域面積4.13萬平方公里，多年平均徑流量10.31億立方米。昌馬水庫是以農(nóng)業(yè)灌溉為主、兼顧工業(yè)用水、水力發(fā)電等多功能的國內(nèi)大型水利樞紐工程。昌馬水庫工程為大二型水庫，水庫建筑物由壤土心墻砂礫石壩、排砂泄洪洞、溢洪道、引水發(fā)電系統(tǒng)及電站廠房組成。水庫總庫容1.934億立方米，設(shè)計灌溉面積106.22萬畝，設(shè)計防洪標準100年一遇；水電站裝機容量1、425萬千瓦，年發(fā)電量6609萬千瓦時；昌馬水庫樞紐工程于1997年10月開工建設(shè)，2000年9月17日，昌馬大壩實現(xiàn)按期截流，2001年10月主體工程建成，12月17日按期下閘蓄水，最高水位在１９８０米高程，蓄水達４０００萬立方米，具備發(fā)電條件。2002年11月6日昌馬水庫電站首臺機組發(fā)電。根據(jù)水庫運行和電站實際運行情況，為充分利用疏勒河水庫水能資源，為電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)電能和可靠備用容量，實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益最大化，電站管理和生產(chǎn)人員就運行優(yōu)化進行了一系列有益的探索。5.2合理制定計劃，確保效益最大根據(jù)疏勒河泥沙含量大的特點，借鑒其他樞紐運行經(jīng)驗，水庫采用“蓄清排渾”運用方式，每年7-8月為排沙期，11月至翌年4月為蓄水期，5-9月為伏汛期。為充分發(fā)揮發(fā)電經(jīng)濟效益，生產(chǎn)管理部門積極加強與水調(diào)和電調(diào)的溝通，根據(jù)疏勒河水情和電網(wǎng)負荷要求，合理制定年度生產(chǎn)計劃，并根據(jù)實際來水情況進行實時調(diào)整。計劃的制定主要是對來水流量的分析。如當預(yù)報上游出現(xiàn)一個較大流量、而實際來水量小于預(yù)報的流量時，按預(yù)報來水量安排運行方式，可能造成水位下降很快，甚至不能保證機組的連續(xù)出力，使發(fā)電受到影響。相反，如果預(yù)報來水量小而實際來水量大時，可能造成水位很快，甚至提閘放水而造成大量死亡棄水。因此，為了充分合理地利用來水流量，并考慮防洪、調(diào)水、灌溉、發(fā)電之間的協(xié)調(diào)，盡可能實現(xiàn)優(yōu)化運行，應(yīng)根據(jù)水情預(yù)報系統(tǒng)和對上游下泄流量進行分析、負荷情況、實際水位等因素進行綜合分析，對有限的可調(diào)庫容實行動態(tài)調(diào)度。根據(jù)水庫中期來水預(yù)報和發(fā)電設(shè)備情況，科學(xué)制定階段電量計劃；通過加強與水調(diào)、電調(diào)的聯(lián)系，積極解決好外部影響因素，并努力結(jié)合電站自身實際，做到全年不棄水而使水庫來水全部通過機組發(fā)電泄流，最大限度利用疏勒河水資源，為企業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)電效益。5.3優(yōu)化廠內(nèi)經(jīng)濟運行方式，確保運行經(jīng)濟性5.3.1優(yōu)化機組運行方式，降低生產(chǎn)成本昌馬水庫水電站根據(jù)科學(xué)測試和運行實踐繪制了機組運行振動區(qū)域線。據(jù)此制定了“電站優(yōu)化運行方式和限制機組最低出力線”方案，本著開機就多帶負荷，帶就避過振動區(qū)的原則，盡可能采取停機備用，控制旋轉(zhuǎn)備用，爭取合理負荷以避開機組振動區(qū)域運行或盡量減少在振動區(qū)域運行時間，延長機組大修周期和使用壽命，降低生產(chǎn)成本，確保機組以較經(jīng)濟狀態(tài)運行。由于機組還參與網(wǎng)間潮流調(diào)節(jié)，需經(jīng)常偏離設(shè)計工況而加劇振動，對機組各部零件破壞加大，根據(jù)電網(wǎng)機組要求必須在振動區(qū)域運行時，由運行人員合理分配機組之間的負荷，盡量只讓一臺機組帶低負荷在振動區(qū)運行，而讓其他機組在振動區(qū)域外參與調(diào)節(jié)。5.3.2多種措施保持組態(tài)效率最高，保證發(fā)電量最大化如何利用有限的流量多發(fā)電，并使機組協(xié)聯(lián)于穩(wěn)定運行區(qū)，保持組態(tài)效率最高，昌馬水庫水電站主要采取了以下運行措施：a根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)度計劃或水電站水庫的