低水头水电站库水位调控及经济运行的探索与实践

一、前言水电是绿色、低碳、清洁的可再生能源,为国家实现绿色低碳、安全高效的能源转型升级发展战略及助力实现“双碳”目标发挥重要作用。水电站机组发电出力与其运行的净水头成正比(机组出力P=9.81QHɳ),因此,水电站的发电量与水库运行水位及机组净水头关系密切,特别是低水头大流量、小库容的径流式水电站的运行水位对电站的发电效益影响更为突出。本文以丰海水电站为例,在充分研究电站前期设计成果及分析总结水库调度运行实践经验的基础上,借助水文气象预报信息技术高速发展,发挥上游季调节水库的联调作用,在确保电站水库防洪安全、不降低水库防洪标准的前提下,近年来通过探索电站汛期库水位动态管控模式,努力提高库水位和改善机组运行工况,强化管理降低水头损失,挖掘发电潜能提效益,取得了显著的成效。

大流量、中低水头水电站引水发电系统模型试验

大流量、中低水头水电站引水发电系统的水力过渡过程及水工模型试验研究是一个新课题。结合泸定水电站引水系统布置及调压室方案选择,进行了模型试验研究。根据水电站引水系统非恒定流模型相似率,导出了模型各物理量之间的比尺关系,对调压室方案进行比选,论证了泸定水电站引水系统布置形式的合理性。为工程设计提供了依据。

低水头水电站技术供水几个问题的探讨

就低水头水电厂技术供水经常出现的技术供水系统水源的问题、技术供水系统的排污问题、技术供水系统的多精度供水问题和技术供水系统的运行故障诊断问题进行一些初步的探讨,提出了十分有效的处理办法。

烟岗高水头水电站设计关键技术

烟岗电站设计最大动水头720 m,安装2台高水头冲击式水轮机组;电站引水防沙和压力管道结构设计关系到整个电站的运行和安全。结合烟岗电站布置设计特点及已成工程经验,综合论证分析,优化工程首部枢纽、压力管道、机组选型设计,可为同类高水头电站的设计提供借鉴。

小型低水头水电站水轮机选择

国外小型低水头水电站的轴伸贯流式水轮机得到迅速发展和推广,并有逐步取代轴流定桨式水轮机的趋势。我国的小型贯流机组起步较晚,目前其研制开发已取得突破性进展,有一些小型贯流式水轮机问世,反应良好,可取代轴流定桨式水轮机。通过两个实例,论述在小型低水头水电站水轮机选择中,采用贯流式水轮机取代传统的轴流定桨式水轮机的优越性及合理性。

大水头变幅长引水系统水电站甩负荷导叶三段关闭规律

机组导叶折线关闭规律是控制水电站水力过渡过程调保参数的有效措施。大水头变幅水电站由于不同工况运行时,工作水头变化大,机组甩部分负荷产生的蜗壳最大压力可能比甩满负荷产生的蜗壳最大压力还要大,若沿用一段直线关闭规律,小开度关机则将产生更大的水锤压力,威胁系统安全。以工作水头变幅大的某长引水式水电站为例,开展了导叶关闭规律研究,明确了对于长引水系统水电站在不同初始开度下甩负荷时,可用三段折线关闭规律来保证转速上升率和水锤压力均满足要求。在“先快后慢”的关闭规律基础上再加入一段慢关,形成“快关-较慢关-慢关”的三段式关闭规律。该导叶关闭规律可为同类型工程导叶关闭规律优化提供借鉴。

低水头径流式水电站额定水头选择

由于径流式水电站一般库容较小或无调节库容,因此机组额定水头的选择正确与否将会直接影响到对整座水电站的投资以及将来水电站运行后所产生的经济效益。通过分析低水头径流式水电站特征及机组运行特性,对低水头径流式水电站额定水头的选择进行了探讨,认为应在满足规范要求及电力系统要求的基础上,其额定水头应能确保水电站机组安全稳定地运行。

TFW型调压阀在低水头水电站的选用局限性

结合燕子桥二级水电站TFW调压阀的选择计算,简单分析其在低水头水电站应用的局限性。表2个。

低水头水电站水轮机机型比选分析

雷公滩水电站属于低水头水电站,其水库仅具有日调节性能,因此,机组型式的选择及额定水头的确定将会直接影响到整个工程的投资规模和后期的经济效益。综合考虑该水电站处于交界水头的实际情况,通过对不同机型的投资、能量特性等方面展开分析,对不同额定水头方案下水轮机的运行稳定性、经济效益等方面的参数进行比较,最后确定雷公滩水电站采用灯泡贯流式机组,额定水头选取为14.53 m。

低水头有压引水电站调节保证设计标准的探讨

分析低水头有压引水电站调节保证设计标准,当压力上升相对值超过规范要求,绝对值不高,在引水系统材料的强度范围内,满足安全性能要求,具有很好的经济性,实践证明是安全可靠的,同类型水电站可借鉴推广。

低水头水电站额定水头的选择

根据低水头径流式电站的特点,引入水流出力线和电站临界弃水点等概念,并以白竹洲水电站为例简要说明低水头径流式水电站额定水头的选择方法。图3幅,表1个。

筒形阀在中高水头水电站应用的优越性

筒形阀是一种新型的水轮机进水阀门，由于其从结构、原理、功能到制造、安装以及电站布置等诸方面都有着显著的优点，因此具有广阔的应用前景。本文介绍了国外的应用情况和国内的实践，并对今后的应用方向提出了建议。

低水头水电站技术供水的改进

南关水电站原来靠提贮水设备的供水方式投资大、设备复杂、维修工作量大及能源消耗大。 提出将补气管路与上游的水面接通,利用尾水管中的负压真空和虹吸管的虹吸原理进行技术供水管路布置的 改进,在理论上是可行的。改进后几年的运行良好。图2幅。

高水头水电站压力钢管末端镇墩设计

在设计假设镇墩的整体受力情况时,一般都缺乏对镇墩是否能成一个整体做出充分论证,导致事故发生。文章通过分析镇墩受到水平推力的计算方法与对抗滑安全系数的选择,在保证末端镇墩在安全可靠情况下,使镇墩在设计上更加的合理和经济,并通过实际案例探讨了末端镇墩的设计。

高水头小流量引水式水电站压力钢管稳定设计与施工

本文较为详细地介绍了高水头小流量引水式水电站压力钢管稳定设计与施工的一系列工序质量标准与控制方法,尤其结合制作、安装、焊接等关键工序,以及质量保证措施重点进行了说明。

低水头水电站施工围堰发电技术探讨

通过几座低水头河床式电站利用围堰发电并取得巨大效益的实例,分别就围堰标准和结构形式展开剖析,提出二期围堰堰前水位适当加高和结构采用复式断面的观点,这种观点对围堰发电和防洪渡汛的设计有普遍参考价值。

低水头径流式水电站设计的若干问题

新中国成立以来，湖南省已建和在建的各种类型水电站约７０００座，其中一部分工程在设计和建设质量方面达到了国内外先进水平，但在已建和在建的低水头径流式水电站工程设计和建设质量方面也反映出一些问题。例如：枢纽布置与施工方案选择、泄洪建筑物设计以及减少库区淹没损失、过坝建筑物型式选择、河势规划与引水发电工程设计等方面的问题。提高工程质量的关键首先是要提高工程设计质量，实现工程技术经济综合指标最优化，进行方案比较和优化设计，以取得最好的综合效益。以下就上述工程实际中经常遇到的４个方面的问题进行探讨和系统论述。

一种低水头水电站清污装置的设计

通过介绍低水头水电站进水口存在垃圾问题,探讨自动清污装置的结构组成和设计方案,可供水电站设计和运行管理等单位人员参考。

关于高水头水电站压力钢管试压方案的探讨

该文通过对凤凰水电厂改造工程中压力钢管试压方案的分析,较为详细地阐述了高水头水电站压力钢管试压方法及试压原理,对同类高水头水电站压力钢管试压方案的选择有一定的参考价值。

调流调压阀泄压装置在高水头水电站的应用

分析高水头水电站在压力水排泄方面存在的问题,指出常规处理方法存在的不足,开发了专门用于高水头水电站的泄压装置,能有效消除排向下游的水流能量。图4幅。