思林发电厂综合耗水率主要影响因素分析及对策

侯光强

(贵州乌江水电开发有限责任公司思林发电厂，贵州 思南 565109)

0 引言

贵州乌江水电开发有限责任公司思林发电厂位于乌江中游的贵州省思南县境内，属乌江梯级开发的第6级，于2009年年底投入运行，在电网中主要承担调峰、调频和事故备用。电站同步建设有5 000 kN级单级垂直升船机。上距构皮滩水电站89 km，下距沙沱水电站115 km。

思林发电厂正常蓄水位为440.00 m，汛限水位为435.00 m，死水位为431.00 m，总库容为15.93亿m3。电站装机容量为4×262.5 MW，单机额定流量为443 m3/s，综合额定耗水率为6.07 m3/(kW·h)，贵州乌江水电开发有限责任公司下达的对标综合耗水率为5.90 m3/(kW·h)，前5年平均综合耗水率为5.86 m3/(kW·h)。

思林发电厂汛期调度运用计划审批单位为长江防汛抗旱总指挥部，调度权限为：当水库水位高于防洪限制水位或乌江贵州省境内需要进行防洪调度时，由贵州省人民政府防汛抗旱指挥部负责调度，报长江防汛抗旱总指挥部备案；当需要配合三峡水库分担长江中下游防洪任务时，由长江防汛抗旱总指挥部负责调度。

1 主要因素分析

1.1 外部因素分析

1.1.1 上下游水库关系

思林发电厂上游为构皮滩水电站，下游为沙沱水电站。构皮滩水电站装机容量为5×600 MW，为年调节水库，在上游洪家渡、乌江渡水电站的配合下，具备多年调节能力；下游沙沱水电站装机容量为4×280 MW，为日调节水库。

自2015年年底起，包含构皮滩、思林、沙沱水电站在内贵州境内乌江梯级水电站，均由贵州乌江水电开发有限责任公司水电站远程集控中心进行机组启停、负荷调整、防洪调度等远程操作，可更好地开展梯级电站调度优化工作。

1.1.2 区间流域情况

随着区间流域居民生产生活条件的大幅度改善，乡村道路硬化、村镇集中连片建设等导致下垫面条件发生了一定变化，影响降水的产汇流分析，对区间流域小洪水预报精度产生较大影响。

1.1.3 生态流量情况

思林发电厂下游河段航运业繁荣，船舶众多，枢纽工程同步建设有5 000 kN级垂直升船机工程。为确保水生态繁衍和通航安全，生态流量不得低于193 m3/s。

1.2 内部因素分析

1.2.1 机组检修间隔调整

为提高机组运行稳定性，特别是贵州乌江水电开发有限责任公司水电机组大修间隔调整为运行8万h等标准出台后，对机组的安全稳定要求更高，机组应尽可能在最优工况下运行。

1.2.2 机组负荷变幅

思林发电厂在系统中的作用是调频、调峰和事故备用，机组需要长时间投入自动发电控制(AGC)，自动电压调控系统(AVC)，机组自动调整有功、无功负荷，负荷变幅大，开停机频繁。

1.2.3 单机运行工况

思林发电厂厂房在右岸地下，总体布局与河流方向有约45°的夹角，机组引水发电系统布局为单机单洞，即每台机组对应一条引水隧洞、尾水隧洞，这就导致4台机组引水系统长度不一致，水头损失也不一样，加之机组制造、安装存在细微差异，导致机组间水耗也不一样。

2 控制对策

2.1 水库水位动态控制

贵州乌江水电开发有限责任公司委托具备资质的单位开展了构皮滩、思林、沙沱水库的水位动态研究工作。充分利用构皮滩水电站的水库调节性能，在不降低下游保护区域的设防标准和不增加工程安全风险的前提下，制订了科学的汛期限制水位动态控制目标，并得到上级调度机构的批复。

在充分分析未来水雨情及泄洪风险后，经贵州省人民政府防汛抗旱指挥部及长江防汛抗旱总指挥部批复同意，汛期6—8月水位可适当抬升至不超过438.76 m运行，抬高机组的运行水头，降低耗水率。如预判未来有有效降雨，及时协调电网公司，通过发电等方式消落水位，确保不降低水库的防洪性能。

编制年度水电优化调度水位控制计划，其中6—8月的目标水位控制在434.50 m以上，其他时段控制在439.00 m以上。发现水库水位低于目标值时，及时建议上级调度机构抬升库水位运行，以提高机组运行水头。

2.2 提高区间流域小洪水预报精度

全面摸排思林区间流域的小水电特性，掌握其库容曲线、泄流曲线、机组特性等参数。建立小水电汛情报送机制，在有条件的小水电站设置水库水位遥测装置，动态掌握小水电站水库水位，逐步开展小水电站洪水预报研究。优化区间流域洪水预报模型，提高区间流域小洪水预报精度，保证水库精准调度。

2.3 通过基荷发电保证生态流量

为充分利用水资源，思林发电厂积极与电网公司调度部门沟通，达成机组避开振动区带电网基荷运行的意见并严格执行。机组避开振动区运行后发电流量约300 m3/s，满足出库流量不低于193 m3/s的生态流量要求；同时，协调电网公司避免负荷低谷期间调停全站机组，避免出现通过泄洪来保证生态流量的事件，提高水资源的利用率。

2.4 分析机组优先开机顺序

根据机组引水发电系统水头损失情况，充分分析机组负荷-超声波流量-导叶开度等关系，参考机组振动区运行工况，对比机组历次检修情况、机组运行缺陷特征和频次等情况，得出了均衡开机前提下的机组开机运行顺序，并建议上级调度部门远程操作时执行。

2.5 机组在高效率区运行

充分尊重科学规律，配合电网公司开展不同水头情况下的机组振动区测试，并结合机组运行工况，调整机组振动区，尽可能降低AGC调节范围，确保机组处于高效率区运行。

3 取得的成绩

(1)通过分析不同机组特性，协调机组在高效率区、低振动区运行，降低机组故障概率，进而延长机组计划性检修间隔，降低维护费用。

(2)优化区间流域洪水预报模型，开展梯级水电站联合调度，便于上级调度部门实行精准调度，提高中小洪水预见期，为下游保护区人员抢险及撤离提供宝贵时间，避免或减少洪水对沿江人民的影响。

(3)依托动态水位控制，拦蓄洪尾；后期通过机组发电降低库水位，达到多发电的目的。2017年全年累计发电33.403 1亿kW·h，发电用水191.827 9亿m3，耗水率为5.74 m3/(kW·h)，比额定值低0.33 m3/(kW·h)，比贵州乌江水电开发有限责任公司下达的对标值低0.16 m3/(kW·h)，节水增发电9 300 kW·h，经济效益明显。