浅谈万家寨水电站经济运行

电力18讯：    作者：张冰雪　高满军　陈伟江　于晓菲　

摘要：针对万家寨水电站运行实际，就电站科学安排生产计划、优化设备运行方式、提高自动化水平、努力降低耗水率、减少生产成本、促使发电效益最大化等经济运行措施进行探讨分析，力争实现社会效益和企业经济效益的最优组合，合理利用黄河水资源。
关键词：经济　运行　水电
     1　电站概况
     黄河万家寨水利枢纽位于黄河北干流上段托克托至龙口峡谷河段内,是黄河中游梯级开发的第一级,左岸为山西省偏关县,右岸为内蒙古自治区准格尔旗。枢纽主要任务是供水、发电、防洪、防凌等,库容8.96亿立方米,向晋蒙两地每年供水14亿m3。电站装机1080MW,安装6台立轴混流式水轮发电机组,属华北电网大型骨干水电调峰电源。1998年11月首台机组并网发电,2000年底6台机组全部投产。至2004年4月底,累计发电82亿KWh,出力最高达1174.5MW,日发电最高达2232万KWh,月发电纪录为3.4889亿KWh,为晋蒙两地经济发展作出了巨大贡献。
万家寨水利枢纽坝址设计多年径流量200.6亿m3，用于发电和冲沙水量192亿m3，设计多年平均入库沙量1.49亿t。万家寨水库自1998年10月下闸蓄水以来，入库水量一直偏枯，1999～2003年来水量平均为125.6亿m3，仅达到设计多年平均来水量的65%；年均来沙量为0.3亿t，为设计多年平均来沙量的30%，水库淤积1.4亿m3。由于枢纽坝址黄河来水来沙发生重大变化，水库调度和运用显得比较复杂；电站出线分别接入山西电网和内蒙古蒙西电网，而这两个电网不允许在万家寨联网，其生产管理以及与电网和水调的协调都比较特殊；且1~3#机组在蒙西网担任骨干调峰任务，4~6#机组在山西网担任潮流任务，运行工况较差，机组出现振动、摆度、尾水管压力脉动值超标、转轮裂纹等一系列问题；部分附属设备存在缺陷隐患，这不但影响生产安全，也直接影响发电运行效益。
根据水库运用和电站实际运行情况，为充分利用万家寨水库水能资源，为两网提供优质电能和可靠事故备用容量，实现社会效益和经济效益最大化，电站管理和生产人员就运行优化进行了一系列有益的探索。
     2　优化电量生产计划，确保生产任务完成
     2.1　合理制定年度计划
根据黄河泥沙含量大的特点，借鉴三门峡枢纽运行经验，水库采用"蓄清排浑"运用方式，每年8-9月为排沙期，10月至翌年4月为蓄水期， 5-7月为供水期，6 -9月为伏汛期， 11月至翌年3月为凌汛期。为充分发挥发电经济效益，生产管理部门积极加强与水调和电调的沟通，根据黄河水情和电网负荷要求，合理制定年度生产计划，并根据实际来水情况进行实时调整。
     2.2  优化阶段电量计划
根据水库中期来水预报和发电设备情况，科学制定阶段电量计划；通过加强与水调、电调的联系，积极解决好外部影响因素，并努力结合电站自身实际，做到全年不弃水而使水库来水全部通过机组发电泄流，最大限度利用黄河水资源，为企业创造良好的发电效益。
     2.2.1　凌汛期
由于气候原因，黄河上游宁夏与内蒙境内河段每年都要封河而形成黄河。11月中旬～翌年2月中旬封河前，上游水库加大泄量以防止出现小流量封河形成冰塞，使过流断面变小，万家寨水库入库增至500 m3/s左右，水库限制水位为955～960 m，要求日发电量800万KWｈ。封河后入库减至100～350m3/s，库水位逐渐蓄至965 m，电站只调峰。为迎接开河期释放的槽蓄水量，2月底库水位降至955m左右运行，2月底至3月下旬日均发电量1000万KWｈ，特别是凌汛洪峰到来的(3月中旬)一周左右时间日发电量应达1600万KWｈ。为充分利用凌汛释放的槽蓄水量,开河后一段时期内注重加大发电量的同时逐渐存蓄水量抬高库水位（从955 m蓄至977 m），以增加机组出力，降低耗水率。
     2.2.2　4～6月
4～6月，凌汛后入库逐渐减小，6月减至100m3/s左右而进入枯水季节，为保证黄河下游用水和黄河中游的不断流，需保证平均出库流量不少于100m3/s，电站只调峰。
     2.2.3　伏汛期
6月中旬～9月为伏汛期，平均入库300～400m3/s，库水位需限制在966m以下，日发电量500万KWｈ。10月，上游冬灌使得入库流量少，电站基本做调峰运行。
     2.2.3　特殊时期
在某些特殊时期，如遇黄河调水调沙试验、引黄济津等，或者遇到紧急或重大事项时必须按照黄河水调指令进行水量调节，此时应积极与电调协调及时调整发电计划从而确保发电效益。
     3　优化设备运行方式，确保运行经济性
     3.1　优化机组运行方式， 降低生产成本
由于机组在运行中出现了振动大、摆度超标、转轮裂纹等问题。在2001、2002两年电站委托有关科研单位就机组在不