韩元元
【摘 要】日调节水电站是我国重要的民生工程，在各个地區均有应用，且经济性良好，满足人们的生产及生活需求。本文主要探讨日调节水电站工作现状，并明确其电量计算法方法，从而利用实例分析，明确该计算方式的准确性。
【关键词】日调节水电站;计算;准确度;调峰
中图分类号： TV737 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）01-0145-002
日调节水电站通过日或者周调节方式，根据每日及每周需求电量设定负荷过程，常规情况下江河等水源较为稳定，电力系统负荷量较大，日调节水电站在应用过程中利用水库及水池将电力系统负荷变化进行分类，从而实现调峰。该类型水电站，一天能够发出的电量一般不会超过水量的负荷电能，但高峰时段会肩负超负荷电力，在运营过程中安全性较高，具有一定经济价值。本文主要探讨日调节水电站发电量计算方法，从而有效计算经济性指标。
1 日调节水电站现状
日调节水电站受到水库调节能力限制，发电量计算方式与大型水电站存在区别，受到部分影响因素导致在计算过程中采取与大型水电站同等的计算方式，比如将月作为单位进行计算，使得水电站电力调节能力被进一步夸大，从而出现发电量过大问题。我国黄河区域建设的水电站，调节能力一般，在电力计算过程中将月作为单位，从而使年平均发电量大幅超过本身发电量。日调节水电站在初步建设结束后，来水量同比设计增长5%，发电量则比设计指标降低21%。受到此因素影响，导致电站无法完成设计目标，在农业生产计划的影响下，导致电站自身利益损失，需采取有效的水电站发电量计算方法，保障电站利益，改善数据的真实性。
2 日调节水电站发电量计算方法
日调节水电站发电量计算准确性需根据自身径流调节能力，从而对影响因素进行分析，比如入库流量时段单位，使单位降至日，与水电站自身调节能力相吻合。分析水电站能否实现调峰，若能够调峰，需根据峰值运行计算发电量。且受到多种因素影响，计算过程中变得较为复杂，在实际计算过程中，还需做到具体问题具体分析。
2.1 入库日流量分析
设计入库流量在设定过程中，需根据现阶段某一年度的工业或者农业的水电用量情况进行分析，此问题具有一定复杂性，且不稳定因素较多，因此时段单位选择较为困难，将月作为单位也是我国的常规拟定方式，以月为单位的流量统计方式并不适合日为单位的调节计算。日调节水电站将流量时段需不断浓缩，从而单位越小，所得出的结果准确度更高。将日作为时段单位，特殊情况下，可根据日来水情况，构建概化过程。
大水库反调节输电站及同步调峰电站，自身调节能力较差，受到上游库存量的影响，将大库月平均泄流量作为下游库的入库量进行分析，从而将其拟定为入库日流量。若日调节水电站条件较为特殊，需要将入库流量自月变为日，在具体的实践过程中，根据随机水文形成日流量流程图，利用实际检测到的数据，从而设计计算流程，可利用以下公式：
a■Q■=NQ■
在此公式中，a表示某个月份的放缩系数;Qj表示j个月时的检测流量;N表示每个月的天数，Q月表示某月平均入库流量。利用上述公式，将入库流量设计方法由月更换为日。
2.2 电网峰值调整方法
日调节水电站能否有效调峰，将对发电量造成较大影响。水电调峰电源较多的电网，为保障电站功能，常规不开展调峰。水电调峰电源不多的电网，电网整体利益角度进行分析，能够对这种电站安排调峰。若肩负调峰任务，需要根据电网调峰需求，从而自电站一年不同时间中抽取较为典型的电力发送过程作为依据。
2.3 发电量简要算法
日调节电站在发电量计算过程中，需自两个方面开展，首先为代表时段及代表年段代替来水，将规划的来水时段由月更替为日，根据实测流量资料，完成工农用水的计算。针对不同实测资料内容，设计来水系列，需选择调节符合标准的部分，自其中选择具有代表性的系列作为依据，从而计算设计入库日流量。其次为简化计算方式，担任调峰任务的水电站，需根据小时计算发电站发电量，利用代表数据计算，过程较为复杂。入库流量过程线变化处于平缓期，可利用简化算法。此情况下，不同时间的水量相互补偿量较小，能够利用日平均流量Q日及日发电量E日进行关系曲线计算。在此计算过程中，假设不同时间的Q日，从而获取Q日-E日的曲线，通过这种曲线结构，获取Q日中E日。一年范围内，不同月份的水电站水位及电机组开机数量存在差异，在调峰出力线方面存在差异，因此Q日-E日关系曲线存在差异。因此应当根据上述组合条件，计算Q日-E日关系曲线。计算每年的发电量过程中，不同时段的入库日流量，需根据Q日-E日关系曲线进行计算。
3 实例计算
3.1 电站预计发电量指标无法满足发电量因素分析
将XX水电站作为案例，该水电站中装机4台，总容量为12.8万kw。在原本的预计过程中，需根据工业及农业入库水量计算容量。该水电站调节能力较小，库容调节量为0.28亿m3。调节计算过程中根据不同月份的平均入库量Q月计算发电量。若Q月发电量指标在引流量指标以下，Q月发电量可作为总发电流量。若Q月发电量指标在引流量指标以上时，不同月份的库水位根据最高水位进行计算。从而计算得出多年平均发电量，将停机泄洪量等指标剔除。在电站发电机完成开展作业后，可对水电站电量进行调峰，若假设水量设计在设计用水量之上，电站则无法达到预期的发电量。比如2015年-2016年，平均入库年水量为254.1亿m3，在设计来水量指标之上，平均发电量则是为8.55亿kw·h，从而低于设计发电量10.24亿kw·h。这种原因与输电能力配套设施存在联系，来水量较大，则发电量较小。根据上述分析能够观察到预计发电量与实际发电量存在不匹配的原因，与水库调节能力小及电站调峰任务等原因具有联系，且闸门漏水量在较大，也对发电量产生影响，因此应当根据这些情况从而复核发电量。
3.2 设计入库日流量
XX水電站每年发电量在计算过程中，通过2016年水平拟定上游农业用水及水库调蓄因素对径流的影响进行分析，对比原设计成果，将5个年度设定为计算发电量，不同年度水量丰平枯保证率与原设计一致，年均水量为254.1亿m3。对年入库流量以月为单位计算时，工业及农业水库调节能力及设计来水量基本一致，将月转换为日。根据以上标准，选择另一地区水库应用后的资料，提取同等丰平枯频率典型指标，利用各自对应的方式，设计5个代表年入库流量时段。
XX水电站在电网中担任调峰任务，电网中火电站数量较多，水电调峰电源较为缺乏，在二十一世纪前，只有个别水电站能够投入运行，XX水电站主要任务便是调峰。电网将XX水电站作为第四级调峰电源，每日在作业过程中，调节早晚电网高峰负荷，在夜晚的电网低负荷情况下，水电站控制出力为2万kw，其余平峰负荷时间，电站出力7-8万kw。
3.3 发电量计算
XX水电站在调峰任务下，调节能力与日调节能力相似，水源经过长期疏导，入库量较为缓和，可利用Q日-E日关系曲线计算发电量。据XX水电站不同月份的控制库位及发电量进行检修，根据不同的方式划分Q日-E日关系曲线。根据电网调峰需求，计算Q日-E日关系曲线时，应当取Q日最小值，保障高峰负荷发电，若Q日为最大值时，将调峰水量设定为弃水。
将5个代表年入库流量及7个Q日-E日关系曲线计算不同时段的发电量，不同年度发电量自5.54亿kw·h至4.08亿kw·h，提取的平均数为4.87亿kw·h，在不同年度发电量计算过程中，将14d停机及泄洪电量损失扣除，在每天的入库流量中，将10m3/s当做闸门水量水量损失。经过计算后，能观察到2013-2018年代表年水量为202.8亿m3，发电量为4.87亿kw·h，与设定的原计划结果相差不多，年水量差异较小。通过符合计算发电量方式，能够有效计算日调节水利发电站电量。
4 结束语
在本次实践过程中，XX水电站在高低调节过程中，通过计算发电量，可以得知，受到相关影响因素，在计算入库日流量过程中，容易面对一定的问题，因此应当根据实际情况进行简化，从而使问题难度降低。日调节水电站是否肩负调峰任务对发电量具有较大影响，因此在计算过程中应当对电网电源进行分析，从而确定调峰发电量。并根据简化计算方法，满足日调节水电站的计算需求，从而保障电站收益。
【参考文献】
[1]肖杨，邝录章，王也.水电站水库经济调度考核评价方法[J].水利科技与经济，2018，24（11）：66-71.
[2]孙宇.年调节水电站兴利调度图绘制方法及应用研究[D].大连理工大学，2017.
[3]吴文惠.乌江梯级水电站联合调度发电效益考核评价研究[D].中国水利水电科学研究院，2016.
[4]刘建峰，金惠英，陈清，黄晖.日调节水电站梯级经济调度系统的实现与应用[J].水利信息化，2016（01）：60-64.
[5]张绪进，胡真真，刘亚辉，黄成林.向家坝水电站日调节非恒定流的传播特征研究[J].水道港口，2015，36（05）：414-418.
