某水电站扩机规模研究

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【摘 要】本文通过对某电站断面来水及工程自身特点分析，认为该电站具备一定扩机条件。针对扩机规模拟定了不同方案，通过从扩机容量电量被系统所吸纳情况、扩机电能指标、工程布置、发电运行、工程经济性等方面综合分析，提出电站扩机规模。

【关键词】电站；扩机；研究

1. 工程概况

某水电站工程主要由挡水建筑物（面板坝）、泄水建筑物（表孔溢洪道、导流兼泄洪冲沙底孔）、发电引水建筑物（发电引水隧洞）、地面厂房等组成，属Ⅲ等中型工程。电站装机容量110MW（4×27.5MW），多年平均年发电量3.82亿KW·h，装机年利用小时数3471h。

2. 增容扩机条件分析

本电站所在区域电力负荷快速增长，未来电力市场供电缺口很大，电力系统对电源点的建设需求十分迫切。电站发电引水断面主汛期6月～9月多年平均来水流量约321m3/s，而4台机满发流量为286m3/s，说明汛期有部分水量未能充分利用，可通过增容扩机利用该部分水量，进一步开发流域的水能资源。从建设条件来看，发电洞最大过流量可达到360m3/s左右，在不影响原有工程基础上，完全可以利用原有发电引水隧洞进行增容扩机，而增容后对原电站运行及泄洪均不造成影响。通过充分利用原有工程增容发电，其发电引水隧洞、厂房安装间及安装设备等均无需新增工程量，因此可大大节省增容投资，获得较优的经济指标。因此，对该电站进行增容扩机是积极开发河流水能资源的需要，电站距离负荷中心较近，供电十分有利，扩机工程的建设将会使流域的资源优势、能源优势转化为经济优势，从而带动当地经济的发展。

3. 扩机容量方案的拟定

根据电站的供电范围和动能指标及水头特性，考虑发电引水隧洞过流工况及机电设备选择，拟定20MW，27.5MW和35MW三个扩机方案，均按照1台机考虑，各扩机方案主要指标见表1。

4. 扩机容量选择

（1）从扩机容量、电量被系统所吸纳情况分析。

从电网需求情况来看，电力电量缺口较大，由于扩机容量占系统比重很小（不足1%），因此各方案电力电量均可被系统所吸纳。

（2）从电能指标分析。

从电量增加趋势看，电量随扩机容量的增大而增长，增量逐渐减小，但各方案无明显拐点出现。

（3）从工程布置分析。

方案1和方案2由于扩机容量均不大于原电站单机容量（4×27.5MW），因此扩机部分电站厂房可与原电站厂房相结合，安装间及安装设备均可与原电站共用。而方案3由于扩机容量大于原电站单机容量，增容厂房与原电站厂房不能结合，需增设安装间及安装设备，从而增大工程布置难度，大幅增加增容投资。因此，从工程布置分析，方案1和方案2较优。

（4）从发电运行分析。

发电洞最大过流量可达到360m3/s左右，方案1和方案2均满足运行要求，方案3超出了边界条件，电站低水位运行过程中需对扩机部分限制运行。因此，从发电运行分析，方案1和方案2较优。

（5）从工程经济性分析。

采用经济净现值法对不同扩机方案进行经济比较，三个方案的经济净现值分别为640万元、2685万元、2544万元，27.5MW方案经济净现值最大，说明该方案较其它方案优。

综合比较，方案2是三个方案中较优的方案，故选择扩机容量为27.5MW。

5. 结语

随着经济社会的快速发展，某电站所在区域电力负荷呈快速增长的趋势，未来电力市场供电缺口很大，电力系统对电源点的建设需求十分迫切。从电站引水断面来水看，汛期仍有可观水量未被充分利用，可通过扩机进一步提高水能资源利用率，而发电引水隧洞输水能力有一定潜力可以挖掘，可为扩机创造一定条件；从技术角度来看，在不影响原有电站功能及定位基础上，本工程具备增容扩机条件，增容后可适当缓解地区电力系统供需矛盾；同时，增容可积极开发流域水能资源，电站距负荷中心较近，供电十分有利，工程的建设将会使区域的资源优势、能源优势转化为经济优势，从而带动当地经济的发展；扩机工程是在充分利用原有工程基础上增容发电，因此可大大节省增容投资，从而获得较优的经济指标；鉴于以上原因，可考虑对该电站进行增容扩机。通过初步研究分析，可选择扩机规模27.5MW，与原4台机（4×27.5MW）单机容量相同。扩机后该电站总装机容量137.5MW（5×27.5MW），多年平均年发电总量4.186亿KW·h，装机年利用小时数3044h，其中扩机部分多年平均年增容电量0.366亿KW·h。

[文章编号]1006-7619（2013）08-27-798

[作者简介] 江晓锐（1980.6 -），男，民族：汉，籍贯：新疆伊犁，职称：工程师，主要研究方向：水资源规划、水利动能。