三峡葛洲坝梯级枢纽水库优化调度

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1、全国大中型水电厂技术协作网第四届年会论文集经济运营与优化调度三峡～葛洲坝梯级枢纽水库优化调度欧阳德和　易长春（三峡水利枢纽梯级调度通信中心）摘要：针对梯级枢纽运行特点，在保证梯级枢纽安全运行的前提下，采取一系列水库调度措施，开展水库优化调度，充分发挥梯级枢纽的经济效益。关键词：梯级枢纽；水库优化调度1　梯级枢纽概述三峡水库2003年6月1日开始蓄水，6月10日库水位蓄至135.0m，标志三峡工程进入围堰发电期；7月10日三峡电站首台发电机组并网发电，三峡工程开始发挥发电效益。2006年10月27日，库水位蓄至156.

2、0m，三峡工程首次初期蓄水工作圆满结束，工程进入初期运行期，2007年汛期工程开始发挥发电效益。截止2007年7月底，三峡电站已有16台机组先后投产并网发电，装机容量1120万kW，相当于4个葛洲坝电站装机容量，已累计发电1773.0902亿kW·h，工程开始发挥防洪、发电和航运等综合效益。梯级枢纽初期运行期调度规程规定，三峡水库汛期正常运行范围为（143.9～145.0）m，汛限水位144.0m,汛末自10月1日开始蓄水，10月底前蓄至汛末蓄水位156.0m，在第二年6月10日，将库水位消落至汛限水位运行。葛洲坝水

3、利枢纽位于三峡水利枢纽坝址下游40km处，为径流式电站；三峡水利枢纽三期截流后，在正常蓄水位66m时，相应库容7.11亿m3，仅为三峡截流前（相应库容15.8亿m3）的45％；电站共有21台机组，装机容量271.5万kW，自1981年首台机组投产发电以来，截止至2007年7月底，已累计发电3512.6128亿kW·h。葛洲坝水利枢纽作为三峡水利枢纽的反调节航运梯级，主要任务是对三峡电站日调节下泄的非恒定流过程进行反调节，在保证航运安全和畅通的前提下，充分发挥发电效益。2003年6月三峡工程蓄水至135m后进入围堰发电

4、期，三峡水库开始运行，葛洲坝水库和三峡水库亦开始联合运用。2　合理控制葛洲坝库水位，提高梯级电站发电效益葛洲坝水利枢纽与三峡水利枢纽相距仅40km，三峡大坝就位于葛洲坝库区里，两坝之间没有大的支流加入，三峡水库出库流量基本就是葛洲坝水库入库流量，两个水库水力学联系紧密，葛洲坝库水位的变化直接影响三峡电站尾水位的变化。在围堰发电期，由于三峡水库水位运行范围为（135～139）m，初期运行期汛期，三峡水库水位运行范围为（143.9～145.0）m，三峡电站机组出力一直处于受阻状态，葛洲坝库水位的变化将直接影响三峡电站机组

5、水头的变化，从而引起三峡电站机组出力的变化，见下图。葛洲坝电站机组设计水头18.6m，因此在葛洲坝电站机组水头大于118全国大中型水电厂技术协作网第四届年会论文集经济运营与优化调度18.6m后，适当降低葛洲坝库水位运行，既不影响葛洲坝电站机组出力，又可有效地增加三峡电站发电水头，增加三峡机组出力。梯调规程规定，围堰发电期和初期运行期，葛洲坝库水位运行范围为（63～66.5）m。仅以三峡VGS机组为例，根据设计和实际运行情况，水头每变化0.1m，机组出力变化0.12万kW；当三峡电站尾水降低1m时，每台机可增加出力1.

6、2万kW，16台机就是19.2万kW，相当于一个中型水电站。我们分析了三峡水库蓄水后梯级水库实际运行资料，葛洲坝库水位的变化直接影响三峡电站尾水位的变化，不同流量级下葛洲坝库水位的变化对三峡电站尾水位变化的影响也不同，流量越大影响随之减小，15000m3/s流量以下影响基本是1:1，（15000～20000）m3/s流量影响是1：0.96，（20000～35000）m3/s流量影响为（0.96～0.45），35000m3/s流量以上影响较小；随着三峡下泄流量的进一步增大，葛洲坝库水位的变化对三峡电站尾水位的变化更加减

7、小，葛洲坝电站机组出力已受阻，而此时抬高葛洲坝水库运行水位，既对三峡电站机组出力影响不大，又可大幅提高葛洲坝电站机组出力。根据葛洲坝电站多年来实际运行情况，当入库流量大于24000m3/s时，机组出力开始受阻。通过对宜昌站（1882～2003）年日平均流量资料进行统计分析，122年来每年日平均流量小于24000m3/s天数为295.8天，最多的为1994年，为348天，最少的为1883年和1949年，为247天。因此，一年中的大部分时间都可通过合理控制葛洲坝库水位运行来有效增加三峡电站机组出力。但当流量小于17400

8、m3/s后，葛洲坝电站已不能满出力运行，此时，过于降低葛洲坝库水位运行又将使葛洲坝电站耗水率增大而减小机组出力。根据统计，流量（15000～26000）m3/s天数占1年天数的22.1％，此阶段合理降低葛洲坝库水位运行梯级枢纽效益最大。在实际调度中，根据开发的梯级水库优化调度模型，以梯级电站发电效益最大化为约束条件，选择合理、最优的葛洲坝水库水