
【主题词】小水电 水文数据库 数值计算 发电量 数据处理 经济指标
1问题的提出
小水电站开发形式多样,有的小水电站引水线区间有径流加入,存在区间径流如何分析的问题;有的电站有几处跨流域水库,引水隧洞应如何优化设计以及引水工程能够达到怎样的效果的问题;有的经过扩容改造的电站,冲击式机组与混流式机组一起发电,对不同的水管路水力损失,不同的机组效率,不同的尾水位,如何确定水能参数;也有一些梯级电站,一级电站扩容,二、三级电站不扩容,梯级电站发电量如何重新确定等等。对于这些问题,如何给出一个更加量化的结论,这就需要小水电站发电量计算的进一步发展和完善。
2电量计算的算法原理
根据以往年份的水文规律利用计算机进行演算,来预测设计电站在未来年份中的一个平均发电量数值,这是电量计算的基本方法。电量算法分插补水文数据、来水量推算、来水量处理、库容曲线拟合、水管路水力损失、系统效率修正、时段发电量计算等几个部分。
3电量计算的分析探讨
3.1插补水文数据
原始水文资料仅提供每日流量数据,首先需要对水文数据进行插补数据完成逐小时模型水文流量表,以使程序能够以1小时为时间步长进行更为精确的分析计算,插补数据可以采用样条函数,样条插补数据的缺点是可能产生负流量,简单的办法是产生负数流量时以置零处理。
3.2天然来水量推算
对于有区间径流加入和几处跨流域引水水库的水电站。这类电站有多个集雨区,各个集雨区的水文参数以及引水条件有时候并不相似,所以程序对于天然来水量是分区计算和分区处理的。程序在计算时段发电量时,根据该时段模型水文数据的流量数值,各个集雨区集雨面积和径流深数据,为各个集雨区推算时段来水量。各个集雨区逐日来水量不宜先期集中处理,而应分散在时段电量计算段中处理,因为像有压隧洞引水入库这种情况逐日入库水量无法事先确定。
3.3来水量处理
小水电站有些情况的来水需经过引水后进入电站水库,其中存在一个引水工程的过水能力问题,来水量大时超过引水能力的水量无法到达电站水库,这是一种先期弃水。如果是有压隧洞引水,水库水位有涨落,引水隧洞的过水能力则是随水库水位变化的动态量,在计算过程中加入这样的函数。同时引水线的漏水损失也需计算,漏水流量可以处理成一个定数,当来水量流量大于漏水量时,来水量应减去一个漏水量,当来水量小于漏水量时,来水量处理为零。对于梯级电站的水量需要记录进入下一级电站的逐日水量。
要考虑上一级弃水有可能进入下一级调蓄水库而作用于发电,在下一级电站电量中对上一级传递的水量进行数量方面的合理处理。