松林河流域梯级水电站发电优化调度研究报告Word格式.docx

1、9101112年资料年限气温多年平均7.19.914.218.620.421.824.123.721.317.012.89.116.719591963极端最高19.525.732.736.735.437.038.436.036.228.725.219.0极端最低-3.40.41.45.810.813.015.816.412.67.42.8-1.2降雨（mm）1.88.323.364.7121.8170.5301.5275.8165.162.518.02.61180.319602001一日最大21.629.146.054.3104.699.5110.837.725.519601990多年平均相对

2、湿度（%）6465738184837875多年平均蒸发量（mm）75.585.9140.5176.9159.1132.5158.2145.8121.980.270.266.01412.7最大风速（m/s）6.012.010.07.08.09.05.0表1.2 石棉县气象站气象要素特征值表项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均气温 （）9.714.318.422.424.524.320.817.413.116.9平均最高气温 （）12.319.824.626.927.430.130.225.121.517.213.321.9平均最低气温 （）4.55.913.718.82

3、0.720.917.914.610.3绝对最高气温 （）2132.839.237.138.135.130.6绝对最低气温 （）-3.9-1.7-0.112.715.214.511.85.41.9平均相对湿度 （%）585662687679777169最小相对湿度 （%）1314203023272519平均蒸发量 （mm）102122.9190.8197.2191.5142.8163.3155.593.390.482.684.61616.9平均降水量 （mm）1.35.249.5123.8186.5182.3102.936.512.21.2801.3最大降水量 （mm）31.771.2131.9

4、185.5240.4380.1357.2241.6104.832.310.21414.9最小降水量 （mm）3.711.953.754.681.924.72.71.6648降水量0.1mm平均天数17.819.918.718.911.76.7143.3降水量5.0mm平均天数0.10.20.83.19.26.30.645.2降水量10mm平均天数4.16.23.2降水量25mm平均天数0.35.7平均风速 （m/s）3.33.52.52.22.3平均最大风速（10min） （m/s）181715实测10min平均最大风速NENE,NNENNE,NEW,NENNENE,N风向及出现时间69.1.

5、2767.2.2067,7174.4.2979.5.874.6.871,8359.8.1767.9.1376.10.3081.11.2568.12.19最多风向C,NEC,NC,C,NNE最大积雪深度 （mm）统计资料年限：19592000;蒸发器类型：E601型1.1.3径流特性松林河径流主要来源于降水，其次为高山融雪水和地下水、岩溶水补给。由于流域内森林资源丰富，对径流有较大的调蓄能力，主要表现为径流较丰沛，枯季径流稳定。径流的年内变化及地区分布与降水基本一致，年际变化较稳定。据安顺场水文站19602001年资料统计计算，多年平均流量56.9m3/s。径流与降雨的年内分配基本一致，丰水期5

6、10月，主要为降雨补给；枯水期11月次年4月，主要由地下水补给。每年4月以后径流随降雨的增大而逐渐增大，7、8两月水量最丰，9月份次丰，11月起由于降雨量的减少，径流开始以地下水补给为主，稳定退水至翌年3月。径流年内分配不均匀，丰水期（510月）多年平均水量占年水量的78.4%，枯水期（114月）多年平均水量占年径流量的21.6%，13月多年平均水量约占年径流的8.42%，其中最枯的3月占2.60%。径流的年际变化较稳定，最大年平均流量与最小年平均流量两者之比为1.67倍。年最小流量一般出现在2、3月份，多数出现于3月。根据安顺场水文站19602001年平均流量（5月翌年4月）、枯水段平均流量

7、（11月翌年4月）进行频率计算，按数学期望公式Pm/（n+1）100%计算经验频率，矩法估算参数，计算成果见表1.3。表1.3 安顺场站平均流量频率计算成果表时 段均值（m3/s）CvCs/Cv设计流量（m3/s）10%20%50%80%90%5月翌年4月56.90.132.066.66356.650.647.711月翌年4月24.80.1227.322.321.1松林河流域的径流主要来源于降水，而松林河北面受贡嘎岭、西面受万年雪山阻挡，水汽难以愈越，1200mm雨量等值线从安宁河上游经南桠河上游进入松林河，沿安顺场向北至田湾河后，被贡嘎岭阻挡止于田湾河。又因西面受万年雪山阻拦，折向南面沿万年

8、雪山东麓经松林河上游（湾坝河与洪坝河上游）向南面的安宁河流域形成一个等值线闭合圈。松林河全流域面雨量分布比较均匀，变化不大，流域面降水量与湾坝河、洪坝河闸址、大金坪厂址以上的面降雨量差别不大，基本处于1200mm雨量等值线的控制。松林河多年平均年降水量等值线见图1.2。图1.2 松林河流域年降水量等值线图1.1.4暴雨洪水特性松林河流域的洪水由暴雨形成，洪水出现的时间与暴雨相应，最大洪峰流量出现于69月，以7、8两月出现的频次最高，据安顺场水文站资料统计，历年最大流量最早出现在6月16日，最晚出现在9月12日，年最大流量的年际变化较小，实测年最大洪峰流量的最大值为425m3/s（1994年8月

9、13日），最小值150m3/s（1977年8月21日），两者之比仅为2.8倍。由于植被较好、地表渗透性强等原因，洪水涨落较缓，其涨率和变幅不大，除特大洪水外，年水位变幅一般均小于2m。洪水过程多为单峰过程，涨落较缓，其涨率和变幅不大。洪水历时一般为23天，一次洪水洪量主要集中在1天。安顺场站各月年最大流量出现次数统计见表1.4。表1.4 安顺场站各月年最大流量出现次数统计表月份六七八九合计次数1642百分比（%）100本流域由于山势陡峻，地质构造发育，岩石风化严重、坡积物分布较广等原因,致使各支流常有泥石流发生,并短时堵塞干流河道，从而使天然洪水有所增大。如历年实测最大洪峰发生在1994年8月

10、13日，洪峰为425m3/s，就是由于泥石流垮山堵塞河道后溃决形成垮坝洪水的情况。另外，据了解干流下游1902年还发生过因垮山堵塞河道一昼夜然后溃决形成垮坝特大洪水的情况。1.2工程概况1.2.1流域规划松林河发源于甘孜藏族自治州九龙县境内的万年雪山，分东、西两源。东源湾坝河为主源，西源洪坝河为次源。根据已审定的四川省松林河水电规划报告，松林河按一库九级开发，在湾坝河自上而下（下同）布置有湾三水库、湾二电站、湾一电站；洪坝河布置有洪三电站、洪二电站、洪一电站；松林河干流布置有大金坪电站、松二电站、松一电站，其中松二电站已建成发电，大金坪电站合并了已建的小金坪水电站。大金坪电站分别在湾坝河、洪坝

11、河上建闸引水，汇合后引至两河汇口下游约5.09km处的松林河左岸建地面厂房发电。1.2.2综合利用要求松林河流域内社会经济较为落后，沿岸耕地稀少，西油房下游农业相对集中，有少量采矿，人类活动影响较大。沿河无农田灌溉引水和防洪、供水要求，其耕地灌溉及饮用水由小支沟解决；由于河水浅，比降陡，无通航、漂木要求。根据已审定的四川省松林河水电规划报告，其开发任务主要是发电，补充系统电力电量的不足，兼顾下游生态环境用水。松林河梯级电站靠近四川主网的乐山和成都两地区，供电位置适中，距成都距离仅230km。松林河梯级开发目标单一，建设条件好，施工周期短，见效快，是四川省开发条件较好的中型水电基地之一。梯级电站

12、装机容量近60多万kW。规划的龙头水库具有年调节能力，不仅将提高下游各梯级的水量利用率，增加年发电量，同时也将使下游各梯级的部分汛期电能转化为系统急需的枯期优质电能，有效地改善系统运行条件和提高供电质量。松林河梯级电站中长期优化调度研究松林河梯级水电站仅有玉龙和大金坪电站具有日调节能力，整个梯级没有长期调节性水库，不能对径流进行长期调节，这种情况的梯级水电站中长期优化调度不能采用传统的数学模型进行求解，只能视为无调节能力水电站，以单一水电站方式运行，按来水流量编制水电站发电调度方案。本研究考虑电网实际运行要求，给出求解松林河梯级水电站发电能力的调度方案。2.1发电能力计算（1）计算模型 （2-

13、1）式中，Et为第t时段水电站的发电量，单位：kWh。Nt为第时段水电站的平均发电出力，单位：kW。Ht为第时段的时间长度，单位：小时（h）。Qt为第时段水电站的发电流量，单位：m3/s。Mt为第秒（s）。为水电站平均发电耗水率，单位：m3/kWh。（2）已知输入调度方案计算所需已知输入条件包括：水电站装机容量，水电站月或旬平均入库流量，水电站平均发电耗水率，全厂机组最大过机流量，水轮机单机最大过水能力（，为水电站水轮机台数），水电站机组检修计划。（3）求解步骤第一步：根据水电站机组检修计划安排，判断计算时段水电站是否有机组被安排停用检修。第二步：当水电站没有机组检修，所有机组均可安排发电时，

14、水电站最大过机流量应等于所有水轮机单机最大过水能力之和，即；而当水电站在该计算时段有台机组（）需要检修时，水电站最大过机流量应等于未检修的水轮机单机最大过水能力之和，即。第三步：判断计算时段水电站的入库流量与水电站最大过机流量的大小关系。当时，水电站按来水流量发电，此时发电流量等于入库流量，且水电站没有弃水产生，即时，水电站按最大过机流量发电，此时发电流量等于最大过机流量，超过最大过机流量部分的流量均按弃水流量计算，即第四步：由第三步得出的水电站发电流量，代入调度方案计算模型（2-1）式，即可求得水电站在第时段（月或旬）的平均发电出力及发电量松林河梯级水电站长期优化调度方案求解流程如图2.1。

15、图2.1 松林河梯级水电站长期调度方案求解流程2.2实例计算及结果分析2.2.1梯级电站基本参数松林河梯级电站综合参数见表2.1表2.1 松林河梯级电站综合参数参数滨东洪一玉龙大金坪正常蓄水位（m）19961529.1616921212死水位（m）19851527.7316831202装机容量（MW）8066129水头损失16.25最大发电引用流量（m3/s）29.22931.979.2多年平均发电量（亿kWh）5.093.973.226.322.2.2水位库容曲线松林河梯级电站玉龙水库水位库容关系见表2.2表2.2 玉龙水电站水位库容关系曲线水位（m）1683.11683.21683.316

16、83.51683.6库容（万m3）12.112.41683.71683.81683.916841684.11684.214.8515.51684.31684.41684.51684.61684.71684.816.216.5517.2817.617.981684.916851685.11685.21685.31685.4库容（m3）19.119.419.71685.51685.61685.71685.81685.9168620.3220.6521.351686.11686.21686.31686.41686.51686.622.122.4222.7523.123.4323.751686.716

17、86.81686.916871687.11687.224.224.5524.8525.5125.831687.31687.41687.51687.61687.71687.826.1526.4626.827.1527.527.861687.916881688.11688.21688.31688.428.128.528.829.1529.5229.831688.51688.61688.71688.81688.9168930.1530.4830.8231.1531.45321689.11689.21689.31689.41689.51689.632.3132.632.9533.2433.5733.91689.71689.81689.916901690.11690.234.2534.634.9235.3935.635.911690.31690.41690.51690.61690.71690.836.2436.636.9237.2837.6537.981690.916911691.11691.21691.31691.438.3538.8439.1539.4639.7740.081691.51691.61691.71691.81691.940.4140.4540.841.1641.4542.32松林河梯级电站大金坪水库水位库容关系