正確抉擇泵站構(gòu)件材料減少水系調(diào)運(yùn)施工線路經(jīng)營成效

1、正確抉擇泵站構(gòu)件材料減少水系調(diào)運(yùn)施工線路經(jīng)營成效1目前南水北調(diào)東線工程正在按既定的目標(biāo)，如期實施。南水北調(diào)東線工程建成后，運(yùn)行費(fèi)用的高低直接影響調(diào)水經(jīng)營 效益。東線工程主要采用電力泵站進(jìn)行提水，電費(fèi)支出將占運(yùn)行成本 40%以上，因此節(jié)約電費(fèi)支岀對泵站運(yùn)行有著十分重要的意義。2問題的提出2. 1華東電網(wǎng)現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電負(fù)荷和峰谷差也迅速增長。根據(jù)有關(guān)方 面統(tǒng)計，1995年華東三省一市最高用電負(fù)荷僅為28 200 mw,最大 峰谷差僅9 03 0mw,但到2002年，最高用電負(fù)荷c達(dá)56 000 mw, 最大峰谷差19 900 mw, 7年時間負(fù)荷增長1倍，最大峰谷差增長1 倍多，負(fù)荷和峰

2、谷差的年均增長率均超過10%預(yù)測華東電網(wǎng)2015年 最高負(fù)荷將達(dá)到130 000 160 000 mw,峰谷差達(dá)到60 000 73 600 mw； 2020年最高負(fù)荷將達(dá)到160 000 190 000 mw,峰谷差將達(dá)到 73 600 87 400 mw而華東電網(wǎng)的水電裝機(jī)比重很小，調(diào)峰矛盾十分突 出。電力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，其相鄰的各個時間段的運(yùn)行狀 態(tài)之間互為約束，這種約束表現(xiàn)為發(fā)電機(jī)調(diào)整速度、發(fā)電機(jī)備用容量 限制、火電廠燃料限制、水電廠水量限制、核電站帶來的特殊要求等 等，這些動態(tài)約束的制約使得靜態(tài)優(yōu)化調(diào)度方法無能為力。2. 2南水北調(diào)的機(jī)遇面對緊張的供電形勢，在加快電力建設(shè)、

3、保障電力供應(yīng)的同時, 電力部門從電力需求管理入手，合理引導(dǎo)用電，引入價格杠桿削峰填 谷為解決電力峰谷差過大的矛盾，一方面電力企業(yè)花巨資興建抽水蓄 能電站，以緩解用電峰谷差的矛盾；另一方面實行峰谷電價，鼓勵采 用谷電。江蘇省電網(wǎng)為純火電系統(tǒng)，其調(diào)峰問題只能自力更生解決。 江蘇具有可裝機(jī)3 000 4 200 mw的抽水蓄能電站站址資源，且靠近 負(fù)荷中心，在興建抽水蓄能電站中應(yīng)妥善解決好峰谷電價差問題和可 逆式水泵水輪機(jī)的選擇問題。南水北調(diào)東線工程建成后，全線總裝機(jī) 容量將達(dá)到30萬kw如能合理選擇機(jī)組類型，考慮抽水發(fā)電兩種工 況，將有40%的容量參與調(diào)峰運(yùn)行，按南水北調(diào)規(guī)劃年運(yùn)行時間為 200

4、250 d,按現(xiàn)行峰谷電價，電價差約0. 2元，每天按8 h計算，每 年將減少電費(fèi)支出3 840萬元。同時也緩解電力供應(yīng)峰谷差的矛盾，相當(dāng)興建了一個大的抽水 蓄能電站。3實現(xiàn)利用峰谷電價的條件冃前南水北調(diào)東線工程江蘇段基本采用京杭運(yùn)河為主輸水線 路，并實現(xiàn)三湖調(diào)蓄。實際上購成了一個抽水蓄能水系形式。但三湖 均為平原水庫，難以起到反向發(fā)電運(yùn)行的條件。調(diào)水線路雖是準(zhǔn)剛性 連接，但河槽具有一定槽蓄量。調(diào)水流量的變化對河槽帶來的水位的變幅將不大。4實現(xiàn)峰谷電價途徑要利用峰谷電價差，一個基本的運(yùn)行原則就是，用電高峰時少 抽水或不抽水少耗電，條件允許的話甚至可以發(fā)電；用電低谷時，多 抽水多用電。要實現(xiàn)這兩

5、不同的運(yùn)行的工況，就必須在技術(shù)上能夠按 照這種調(diào)度方式去規(guī)劃、設(shè)計泵站。具體可以通過以下幾種方式解決。4. 1適當(dāng)增加水泵葉片可調(diào)節(jié)范圍為適應(yīng)調(diào)水運(yùn)行工況的改變，南水北調(diào)工程東線大部份泵均采 用可調(diào)節(jié)水泵。這給峰谷運(yùn)行創(chuàng)造的良好的條件。可在用電高峰期間 調(diào)小葉片角度運(yùn)行，減小抽水流量及電機(jī)的運(yùn)行功率，在用電低谷時 調(diào)大葉片角度。增加抽水流量及電機(jī)功率，但從目前泵型選用上，葉 片調(diào)范圍小，調(diào)峰量有限。如在水泵設(shè)計時，適當(dāng)增加葉片調(diào)節(jié)范圍，能取得更好的經(jīng)濟(jì) 效益。4. 2水泵效率選擇應(yīng)滿足遠(yuǎn)期調(diào)水需要由于南水北調(diào)東線工程是分期分批實施的系統(tǒng)工程，因此在最 高效率選擇上，一方面要考慮年平均出現(xiàn)概率最

6、高的揚(yáng)程范圍內(nèi)，這 樣，即使在最高峰或最低峰供水時效率不是最高，但就全年大部分時 間而言，運(yùn)行效率還是高的。另一方面，水泵選型應(yīng)綜合考慮近期和 遠(yuǎn)期的情況，既要兼顧近期高校運(yùn)行的需要，更主要的要使水泵滿足 遠(yuǎn)期運(yùn)行需要。4. 3采用大口徑、大功率水泵所謂大口徑水泵，就是采用流量大的水泵。過去因受水泵制造 水平限制，泵的運(yùn)行可靠性不高，泵站設(shè)計規(guī)程對泵站裝機(jī)臺數(shù)作了 規(guī)定，隨著水泵制造技術(shù)和質(zhì)量的不斷提升，泵站裝設(shè)大型機(jī)組成為 可能。江蘇省南水北調(diào)大部份新建都是在原有機(jī)組的基礎(chǔ)上擴(kuò)容，備 用關(guān)系得到增強(qiáng)。江蘇省江水北調(diào)工程有現(xiàn)存的實例。江蘇省皂河泵 站、淮安泵站的電機(jī)功率分別為7 000 kw和

7、5 000 kw.其中皂河泵站 每臺機(jī)組在最低角度運(yùn)行時和最高角度運(yùn)行時功率差為5 000 kw.如采用調(diào)峰運(yùn)行。按年運(yùn)行4 000 h計算，每臺機(jī)年可節(jié)約運(yùn) 行一項可達(dá)133萬元。在2002年夏季，總裝機(jī)14 000 kw的江蘇省 皂河泵站，就曾應(yīng)電力調(diào)度部門的要求，適時參加了避峰填谷運(yùn)行， 取得了良好的效果。4. 4適當(dāng)增加泵站裝機(jī)容量調(diào)峰運(yùn)行最好的辦法是在用電高峰時，全站停機(jī)。用平和谷時 開機(jī)運(yùn)行。并在谷開機(jī)運(yùn)行時，調(diào)整葉片角度為最高。以獲取較大的 抽水量。南水北調(diào)江蘇段部份泵站梯級間雖為剛性連接，但河槽均有 較大的槽蓄量。短時停止運(yùn)行對水位影響不大。減少調(diào)水量，可采用 備機(jī)解決。利用這種方式，會明顯增加了開停機(jī)的次數(shù)。實際和抽水 蓄能電站運(yùn)行工況類似，只要合理設(shè)計電機(jī)，提高電機(jī)質(zhì)量是很容易 解決。4. 5建議增加機(jī)組的發(fā)電功能南水北調(diào)東線工程調(diào)水路線既是調(diào)水通道，又是排澇或行洪通 道，具有一定的水能資源，如在泵站設(shè)計時考慮具有發(fā)電功能，實現(xiàn) 一站多用，無水調(diào)水，水多發(fā)電，從而可以提高經(jīng)濟(jì)效益。近幾年， 江蘇江水北調(diào)工程正是利近3年的豐水期，利用泵站機(jī)組投入發(fā)電， 年均發(fā)電約3 000萬度。為了提高泵站機(jī)組發(fā)電的效率，在設(shè)計泵站 應(yīng)考慮具有發(fā)電功能。目前發(fā)電方式有電機(jī)變極、機(jī)組變頻、直接倒 轉(zhuǎn)等幾種發(fā)電方式，應(yīng)用經(jīng)驗較為成熟。5結(jié)語南水北調(diào)工程東線工程