甘肅電力系統(tǒng)水力發(fā)電廠水務(wù)計(jì)算規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

1、甘肅電力系統(tǒng)水力發(fā)電廠水務(wù)計(jì)算規(guī)范1 總則1.1 為規(guī)范有關(guān)水電站運(yùn)行中有關(guān)水位、入庫流量、發(fā)電流量、溢流量、排沙及其他用水流量、發(fā)電耗水率、綜合出力系數(shù)、節(jié)水增發(fā)電量等水務(wù)數(shù)據(jù)資料的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)方法，從而為水庫調(diào)度積累可靠的基本運(yùn)行資料，不斷提高水庫調(diào)度工作水平，特編制本規(guī)范。1.2 水電廠水務(wù)計(jì)算是水庫調(diào)度運(yùn)行工作的一項(xiàng)基本內(nèi)容，是水電廠了解、分析運(yùn)行情況，考核運(yùn)行結(jié)果的依據(jù)，也是省調(diào)制定、調(diào)整水電廠短期運(yùn)行計(jì)劃，提高經(jīng)濟(jì)調(diào)度水平的需要。1.3 本規(guī)范適用于省調(diào)管轄的各水電廠，容量在2兆瓦及以上的水輪發(fā)電機(jī)組都應(yīng)列入水務(wù)計(jì)算范圍。2 計(jì)算原理及基本數(shù)據(jù)、資料2.1 計(jì)算原理2.1.1 水量平

2、衡原理水量平衡原理是指在某一時(shí)段內(nèi)入庫水量和出庫水量之差等于這一時(shí)段內(nèi)水庫蓄水量的變化。即：W入W出VM一某一時(shí)段內(nèi)水庫的入庫水量，包括上游河道來水，以及庫區(qū)降水及周邊降雨匯入水量（立方米）。W出一該時(shí)段內(nèi)水庫的出庫水量，包括發(fā)電用水及其它不通過水輪機(jī)而單獨(dú)引用的灌溉、排沙、排污等興利用水，溢棄水量，以及蒸發(fā)、滲漏、結(jié)冰等損失水量等（立方米）。對(duì)于水庫尚未建立完整的庫區(qū)蒸發(fā)、滲漏、結(jié)冰觀測(cè)系統(tǒng)，缺乏計(jì)算依據(jù)的，這部分損失水量可暫不計(jì)算，但應(yīng)積極開展有關(guān)觀測(cè)，條件具備時(shí)再做計(jì)算。V一該時(shí)段內(nèi)水庫蓄水量的增減值，蓄水量增加為正，蓄水量減少為負(fù)（立方米）。2.1.2 水電廠動(dòng)力特性公式對(duì)于單臺(tái)機(jī)組N

3、9.81Qh其中N水輪發(fā)電機(jī)組輸出功率簡(jiǎn)稱有功出力（千瓦）；h一水頭（或稱毛水頭）（米）；Q一水輪機(jī)引用流量（立方米/秒）；水輪發(fā)電機(jī)組效率，它小于1，等于水輪機(jī)效率水機(jī)、發(fā)電機(jī)效率電機(jī)及機(jī)組傳動(dòng)效率傳的乘積。對(duì)于全廠一般用NKQh其中N水電廠所有水輪發(fā)電機(jī)組的有功出力總和（千瓦）；h一電廠發(fā)電毛水頭（米）；K一稱為水電廠的綜合出力系數(shù)，其反映了水流的勢(shì)能在轉(zhuǎn)化成水輪發(fā)電機(jī)組電能過程中的能量損失，其設(shè)計(jì)值一般為8.3左右，調(diào)度運(yùn)行中可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行資料確定。2.2 基本數(shù)據(jù)、資料2.2.1 發(fā)電量發(fā)電量按每臺(tái)機(jī)組分別讀取，應(yīng)采用水輪發(fā)電機(jī)組的出口電量，不能以實(shí)際發(fā)電量減去廠用及線路、變壓器等設(shè)備

4、的損耗后的上網(wǎng)電量代替。2.2.2 水位水位包括水庫上游（壩前）水位及下游發(fā)電尾水位，可通過實(shí)地水尺讀數(shù)（實(shí)測(cè)水位）或自動(dòng)水位采集遠(yuǎn)傳裝置（自記水位）得到。水位有效數(shù)位計(jì)至0.01米。實(shí)測(cè)水位每日應(yīng)至少在8時(shí)觀測(cè)記錄一次。水庫水情日?qǐng)?bào)中的8時(shí)水位應(yīng)采用實(shí)測(cè)值。自記水位根據(jù)水位變化程度連續(xù)或間隔記錄整點(diǎn)數(shù)據(jù)，用來計(jì)算時(shí)段（日）平均水位。對(duì)于一日內(nèi)水位平穩(wěn)變化、變幅較小的水庫，可直接用昨日與當(dāng)日的兩個(gè)8時(shí)（或當(dāng)日0時(shí)和24時(shí)）水位的算術(shù)平均值作為日平均上游水位。對(duì)于一日內(nèi)水位反復(fù)變化、變幅較大的水庫，應(yīng)采用多點(diǎn)水位按記錄時(shí)段長的加權(quán)算術(shù)平均值作為日平均上游水位。由于水電廠日內(nèi)發(fā)電出力過程變化較大，

5、日平均發(fā)電尾水位應(yīng)采用多點(diǎn)水位按記錄時(shí)段長的加權(quán)算術(shù)平均值。對(duì)于由于發(fā)電機(jī)組安裝位置不同，機(jī)組間發(fā)電尾水位差距較大的，應(yīng)分別觀測(cè)記錄，并分別計(jì)算其發(fā)電水頭。多點(diǎn)水位按記錄時(shí)段長的加權(quán)算術(shù)平均計(jì)算公式為：H_H2H_H3Hn1Hn1_HT2TlT3T2TnTn122224式中H為日（昨日8時(shí)至當(dāng)日8時(shí)或當(dāng)日。時(shí)至24時(shí)）平均水位；Hi為I時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水位，Hi為昨日8時(shí)（或當(dāng)日0時(shí)）水位，Hn為當(dāng)日8時(shí)（或當(dāng)日24時(shí)）水位。2.2.3 發(fā)電水頭機(jī)組發(fā)電水頭hH上游水彳立H尾水位h損失,其中h損失為水頭損失，包括攔污柵壓差、沿管路損耗的水頭。實(shí)際計(jì)算中，可采用時(shí)段（日）平均毛水頭作為發(fā)電水頭，即hH

6、上游水位H尾水位。水頭有效數(shù)位計(jì)至0.01米。2.2.4溢流閘門開度及啟閉時(shí)間、機(jī)組啟停時(shí)間等數(shù)據(jù)按規(guī)定準(zhǔn)確記錄。2.2.5庫容曲線水庫庫容曲線需制成水位庫容查算表，一般有效數(shù)位記至1萬立方米。為水務(wù)計(jì)算使用方便，可將庫容換算為以“（立方米/秒）日”為單位的水庫水位蓄流量查算表，換算關(guān)系為：1億立方米=01（立方米/秒）日。86400水庫應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定定期施測(cè)庫區(qū)地形，并及時(shí)修正庫容曲線。2.2.6 閘門泄流曲線泄水建筑物泄流曲線應(yīng)采用設(shè)計(jì)提供資料或經(jīng)試驗(yàn)率定成果，并制作相應(yīng)的上游水位閘門開度泄流量三維查算表。2.2.7 機(jī)組動(dòng)力特性曲線機(jī)組動(dòng)力特性曲線由制造廠家提供模型試驗(yàn)資料，一般應(yīng)經(jīng)過實(shí)

7、地效率實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。實(shí)際使用中，需制成發(fā)電毛水頭機(jī)組出力水輪機(jī)引用流量的三維查算表。為保證動(dòng)力特性曲線能真實(shí)反映發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工況，電廠應(yīng)在機(jī)組進(jìn)行增容改造、大修或機(jī)組更換重要部件后通過機(jī)組效率實(shí)驗(yàn)，對(duì)動(dòng)力特性曲線進(jìn)行修正。3 計(jì)算工作程序3.2 確定計(jì)算時(shí)段3.1.1 日志計(jì)算按照行業(yè)傳統(tǒng)，水電廠水務(wù)計(jì)算日的劃分為昨日8時(shí)至當(dāng)日8時(shí)的24小時(shí)。為與電力統(tǒng)計(jì)及水文統(tǒng)計(jì)時(shí)段保持一致，可能需要按照當(dāng)日0時(shí)至24時(shí)作為計(jì)算日。日志計(jì)算作為水庫調(diào)度運(yùn)行的基本資料，須妥善保管，并制作備份。3.1.2 任意時(shí)段計(jì)算調(diào)度運(yùn)行中，經(jīng)常需要計(jì)算幾個(gè)到幾十個(gè)小時(shí)任意時(shí)段的水務(wù)數(shù)據(jù)，作為調(diào)度決策的參考。3.2 運(yùn)行數(shù)據(jù)

8、的記錄與檢查有關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)按照規(guī)定按時(shí)觀測(cè)、記錄，數(shù)據(jù)使用前應(yīng)作必要的檢查，確保準(zhǔn)確無誤。3.3 計(jì)算與校核對(duì)于經(jīng)常性計(jì)算內(nèi)容，應(yīng)規(guī)范計(jì)算步驟與方法，制作相應(yīng)的計(jì)算表格。對(duì)計(jì)算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)過復(fù)核。對(duì)于需要向有關(guān)部門發(fā)報(bào)水情的水庫，水務(wù)日志計(jì)算應(yīng)在每日8時(shí)30分前完成并及時(shí)報(bào)出水庫水情日?qǐng)?bào)。3.4 運(yùn)行資料整編及統(tǒng)計(jì)每月初，應(yīng)結(jié)合編制水庫調(diào)度運(yùn)行月報(bào)對(duì)上月的水庫水務(wù)資料作整體檢查，排除錯(cuò)誤。水庫調(diào)度運(yùn)行月報(bào)表須在每月1日上午完成，并報(bào)有關(guān)部門。每年初，應(yīng)對(duì)上年水庫水務(wù)資料進(jìn)行整編，并統(tǒng)計(jì)編制水庫運(yùn)行綜合情況表。水庫運(yùn)行綜合情況表須在每年1月上旬完成，并報(bào)有關(guān)部門。各水庫管理部門應(yīng)定期編制、刊印包括

9、水務(wù)資料等內(nèi)容的水庫運(yùn)行資料。4計(jì)算方法4.1發(fā)電流量Q發(fā)、發(fā)電水量W發(fā)某一時(shí)段t水電廠的第i臺(tái)發(fā)電機(jī)組（全廠共有n臺(tái)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行）的電量Ei可以從發(fā)電機(jī)出口表計(jì)抄到，機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間為t（t小于或等于t）,則該時(shí)段的機(jī)組平均出力Ni=E"t,該時(shí)段的平均水頭hH上游水位H尾水位,根據(jù)水電廠動(dòng)力特性計(jì)算公式，查機(jī)組流量特性關(guān)系曲線可以查算到發(fā)電流量Qi,該時(shí)段此機(jī)組白發(fā)電流量為、發(fā)=Qit/t,n電廠總的發(fā)電流量Q發(fā)=Q發(fā)i,發(fā)電水量W發(fā)=、發(fā)toi14.2溢棄流量Q棄、溢棄水量W棄假如時(shí)段t內(nèi)水庫有溢流閘門啟閉，第i孔閘門（全廠共有n孔閘門運(yùn)行）運(yùn)行時(shí)間為t（t小于或等于t）,則可通

10、過泄水建筑物泄流關(guān)系曲線查算到閘門泄流量Qi,則時(shí)段該孔閘門的泄流量為Q=Qit/t,時(shí)n段總的溢棄流量Q=Q棄i,溢棄水量W棄=、棄toi14.3庫容差V時(shí)段t內(nèi)時(shí)段初水庫上游水位為z初、時(shí)段末上游水位為Z末，相應(yīng)的水庫庫容由水位庫容關(guān)系曲線查得為V初、V末，則時(shí)段的庫容差V=V?-V初。4.4 出庫流量Q出、出庫水量W出Q出=、發(fā)+Q棄W出=、出t4.5 入庫流量Q入、入庫水量W入W"V+W出Q入=Wa/t4.6 發(fā)電耗水率q、綜合出力系數(shù)Kq=W發(fā)/E發(fā)K=N/（Q發(fā)h）4.7 節(jié)水增發(fā)電量、水能利用提高率E考核二K考核Q發(fā)£節(jié)-£發(fā)-E考核水能利用提高率=

11、£節(jié)/E發(fā)4.8 計(jì)算示意圖若時(shí)段t內(nèi)水庫沒有閘門運(yùn)行，則計(jì)算過程中就沒有上圖中的下半部分，水庫的出庫流量就等于發(fā)電流量。5水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)5.1 目前計(jì)算機(jī)技術(shù)得到快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)已應(yīng)用于各行各業(yè)。為保證水務(wù)計(jì)算的快速準(zhǔn)確，提高工作效率，保證水務(wù)計(jì)算結(jié)果的時(shí)效性，各廠應(yīng)建立水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)，將水務(wù)計(jì)算工作計(jì)算機(jī)化。5.2 水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到以下要求。5.2.1 具有良好的人機(jī)界面，系統(tǒng)兼容性好，安全性高，操作簡(jiǎn)單方便。5.2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理，對(duì)數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改、備份應(yīng)安全可靠。系統(tǒng)的有關(guān)功能及參數(shù)，均可由用戶根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行修改設(shè)定。5.2.3 系統(tǒng)軟件采用菜單程序、模塊

12、結(jié)構(gòu)，易于擴(kuò)充，易于移植，不僅可調(diào)用實(shí)時(shí)資料，也可方便調(diào)用歷史資料。5.2.4 系統(tǒng)應(yīng)具有任意時(shí)段水務(wù)計(jì)算功能，可方便快速的進(jìn)行日、旬、月、年、多年的水務(wù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)功能。5.2.4.1 目前省調(diào)管轄的各水電廠發(fā)電機(jī)組的人工抄表電量按8小時(shí)或24小時(shí)一個(gè)時(shí)段進(jìn)行，在利用人工抄表電量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)應(yīng)時(shí)段的計(jì)算功能。5.2.4.2 目前已有的水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)都具有昨日8時(shí)至今日8時(shí)時(shí)段的計(jì)算功能，為了與水庫下游臨近水文站的日均流量（按今日0時(shí)至今日24時(shí)作為統(tǒng)計(jì)時(shí)段）對(duì)照，水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)增加今日0時(shí)至今日24時(shí)時(shí)段計(jì)算功能。5.2.4.3 隨著各水電廠水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的相繼建立，機(jī)組出力、

13、開停機(jī)時(shí)間、上下游水位、閘門開度等數(shù)據(jù)已能自動(dòng)采集，以后建立的水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)有利用自動(dòng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的功能。5.2.5 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入輸出應(yīng)方便明了，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定的設(shè)置后，系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)應(yīng)能進(jìn)行判斷，幫助用戶糾錯(cuò)。5.3 為保證各廠水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)的功能滿足“甘肅電力系統(tǒng)水力發(fā)電廠水務(wù)計(jì)算規(guī)范”的要求，省調(diào)必須派人參加各廠水務(wù)計(jì)算系統(tǒng)的審查驗(yàn)收。附錄附表1水務(wù)計(jì)算常用名詞、符號(hào)及單位表名詞符號(hào)單位單位代表符號(hào)備注歷時(shí)T小時(shí)、天h,d時(shí)間t秒、小時(shí)、天s,h,d時(shí)段長二At小時(shí)、天h,d水位Z米m水頭h米m水位落差Z米m流量Q立方米每秒m3/s入庫流量I立方米每秒m3/s出庫流量nO立方米每秒

14、m3/s水量W立方米3m庫容V立方米3m量nS立方米3m發(fā)電量E千瓦時(shí)kwh出力N兆瓦M(jìn)W耗水率q立方米每千瓦時(shí)nm/kwh綜合運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)K注：最大最小值（或最高最低值）加腳注maxmin、如：ZmaxQmin等;平均值則在上方加橫線。附表二水電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄表（以劉家峽電廠2003年5月4日為例，各廠可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整）1 .劉家峽水庫日運(yùn)行表劉家峽水庫日運(yùn)行表2003.05.04月日壩前水位壩后水位蓄水量平均水頭8時(shí)-8時(shí)發(fā)電溢流量出庫入庫耗水率出力系數(shù)8時(shí)實(shí)測(cè)日均8時(shí)實(shí)測(cè)日均rbr弓.電星均荷mm108mm104KWh410KW3,m/srm/KWh05-041722.841722.

15、671624.501624.4027.07498.271922.73380.119240.009245124.1508.82605-051722.511624.3026.718總量1922.7330.79800.79830.4424平均:1722.671624.4098.2780.119240.009245124.1508.826最大1722.84924512日期:05-048:0005-0405-04最小;1722.51924512日期05-058:0005-0405-042 .劉家峽水庫日運(yùn)行附表劉家峽水庫日運(yùn)行附表2003.5.4月日平均水頭8時(shí)-8時(shí)（電量）發(fā)電流里耗水率出力系數(shù)全廠1

16、-5#機(jī)6#機(jī)全廠1-5#機(jī)6#機(jī)全廠1-5#機(jī)6#機(jī)全廠1-5#機(jī)6#機(jī)m104KWhm3/s3_m/KWh05-0498.271922.7331821.717101.01692487648.14.1504.1524.1148.8268.8228.90505-05總量1922.7330.79800.75650.04163 .劉家峽電廠發(fā)電流量計(jì)算表劉家峽電廠發(fā)電流量計(jì)算表2003.5.4機(jī)組123456總計(jì)電量816185.760176.148182.736211.78833.9481624169.200159.840171.072186.94833.1201922.22024864.485

17、154.800158.9400.00033.948總計(jì)419.445490.788512.748398.736101.0161922.733816運(yùn)行時(shí)間8.008.008.008.008.00平均出力23.2222.0222.8426.474.2498.80時(shí)段流量265.97245.64261.32294.7748.47平均流量2662462612954811161624運(yùn)行時(shí)間8.008.008.007.658.00平均出力21.1519.9821.3824.444.1490.02時(shí)段流量242.95227.30245.29275.5547.35平均流量243227245263471025248運(yùn)行時(shí)間8.0