基于水位指数计算的下游不稳定流对水电站优化调度的影响.pdfVIP

第 36卷第 6期 华 北 水 利 水 电大 学 学 报(自然 科 学 版) Vo1．36No．6 2015年 12月 JournalofNoAhChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition) Dec．2015 DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2015．06．004 基于水位指数计算的下游不稳定流对 水 电站优化调度的影响 冯雁敏 ，赵连辉 ，梁年生。 (1．国家 电网辽宁省电力有限公司 电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006； 2．国网新源控股有限公司 白山发 电厂，吉林 桦旬 132400；3．华中科技大学，湖北 武汉430074) 摘 要 ：为满足水 电站优化运行计算在求解时间和求解精度上的要求 ，提 出了基于水位指数规律变化假设的下游 不稳定流计算方法及计算系数 的确定方法 ．该计算方法 比较简单 ，且有理论根据 ．分析了下游不稳定流对 水 电站最优运行方式的影响，推导了水 、火 电站联合优化运行时的等微增率原则公式，讨论 了附增当量的 物理意义及影响因素 ，最后提 出了考虑下游不稳定流影响时的水 电站运行方式的最优化原则和计算方法． 关键词 ：水位指数规律 ；下游不稳定流 ；等微增率原则；最优运行方式 中图分类号 ：TV737 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—5634(2015)06一O015一O5 当水电站承担调峰、调频任务时，其 出力和下 算结果与实际情况相差甚远 。．笔者提出一种计 泄流量可能发生剧烈变化 ，以致在尾水及 下游河道 算比较简单、有理论依据 、计算结果与电站实际观测 形成水位、流速急剧变动的不稳定水流．下游水位不 结果 比较吻合 的基于水位指数规律变化假设的下游 仅与此时的下泄流量有关 ，还与此前时间的流量 、水 不稳定流计算方法，其他用水部 门的要求作为限制 位等变化状态有关 ，且水位的变化总滞后于流量 的 条件处理． 变化 ，使下游水位与下泄流量的关系曲线形成 了复 1 基于水位指数规律变化假设的下游 杂的环套形．下游不稳定流的产生原 因除了电站负 不稳定流的计算 荷发生剧烈变化的因素外 ，还可能与以下因素有关 ： 梯级 电站 中下游电站对上游 电站 的回水影响 ；洪水 对于水电站运行方式来说 ，影响最大的因素是 期的泄洪方式变化；下游河流支流来水的不稳定性 ； 水电站出口断面处 的水位波动。许多实测资料 的分 下游综合用水部门的取水方式 ；潮汐作用的影响等． 析计算结果表明，水位变化可以用若干阶的常系数 下游不稳定流对水 电站优化调度造成的影响包 线性微分方程表示 ，根据工程计算 的精度要求 ，高阶 括 ：①下游不稳定流可能使沿途的水位和流速发生 导数可略去不计 ，则水位指数的计算式可简化为： 剧烈变化 ，使水利综合利用部 门的正常运行条件遭 Zxc () ( ㈩ 到破坏 ；②对于低水头河床式水 电站 ，因下游不稳定 式 中：a 和b。均为常数 ；Z 为不稳定流时实测的下 流造成的水位波动将 引起 电站水头 的明显变化 ，直 游水位 ；Z 为稳定流情况下的下游水位． 接影响电站运行的经济性 ，还可能使水轮发 电机组 式 (1)为水位呈指数规律变化 的微分方程．从 产生严重 的汽蚀 、振动 ，影响电站的安全可靠运行．