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小型水電站水電機組效率測量與性能曲線擬合分析系統(tǒng)

文檔作者：蘇立，唐戢群，毛成，文賢馗，肖永文檔來源：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年10月28日
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收稿日期：2017 － 01 － 04
基金項目 ：貴州省科技計劃課題 ，黔科合重大專項字 [2014] 6022 ； 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司科技
項目“貴州電網(wǎng)小水電機組節(jié)能增效關(guān)鍵技術(shù)
研究與應(yīng)用示范” （GZ2014 — 4 — 0002） 。
作者簡介 ：蘇 立 （1982 － ） ，男 ，博士 ，主要從事水電機 組控制及診斷方面的研究工作。
E mail ：46334833＠ qq.com
小型水電站水電機組效率測量與性能
曲線擬合分析系統(tǒng)
蘇 立，唐戢群，毛 成，文賢馗，肖 永
（貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，貴州貴陽550002）
摘 要： 貴州省電力系統(tǒng)中擁有眾多小型水電站工程，但存在效率差、缺少運行數(shù)據(jù)等缺點。針對小型水電站存在的
缺點，對其采用“增容改造” 以提高其運行效率。3 座老舊小型水電站在進行“增容改造” 的同時安裝效率測量設(shè)備， 對
水電機組的出力、水頭、流量等運行數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，通過超聲波測流法、蝸殼壓差法和壓力— 時間法等方法計算水電
機組的實時效率， 并根據(jù)性能曲線擬合分析系統(tǒng)模型實現(xiàn)水電機組的性能曲線模擬，最終實現(xiàn)水電站的優(yōu)化運行。圖1 幅。
關(guān)鍵詞： 小水電站； 水電機組； 效率測量； 性能曲線擬合
0 引 言
貴州作為水電大省， 擁有眾多水電工程， 小型
水電站工程在貴州省電力系統(tǒng)中占有重要地位； 但
多數(shù)小型水電站安裝投產(chǎn)使用時間較早、設(shè)備較為
老舊， 存在著過流能力較差、效率低、事故隱患多
等缺點。當(dāng)前， 水電站規(guī)范化管理工作越來越受重
視，而且水電站信息化、自動化建設(shè)水平不斷提
高； 但是對小型水電站運行信息、水能利用率等運
行數(shù)據(jù)的掌控幾乎為空白。同時， 由于小型水電站
機組運行管理人員對機組運行效率不夠重視， 導(dǎo)致
很多電站的水能利用率很難通過計算求得， 貴州省
內(nèi)大部分小型水電站也存在同樣的問題。因此， 貴
州電網(wǎng)針對國電紅楓水力發(fā)電廠下四級窄巷口水電
站、五級紅林水電站、六級紅巖水電站等3 個小型
水電站工程進行“增容改造” ， 在實施“增容改造”
項目的同時增加效率測量的相關(guān)設(shè)備， 對小型水電
站的運行參數(shù)如出力、水頭、流量等進行測量， 從
而通過計算得出小型水電站的效率運行數(shù)據(jù)等； 并
根據(jù)測量結(jié)果對水輪機性能曲線進行擬合， 以實現(xiàn)
提高小型水電站的水能利用率、增加水電機組效
率、實現(xiàn)小型水電站信息化管理等目的。
現(xiàn)階段， 適用于水電站現(xiàn)場效率測試的方法眾
多， 常用的測試方法有流速儀測流法、熱力學(xué)法、
超聲波測流法、蝸殼差壓法、示蹤法、壓力— 時間
法及相對法等。各種測試方法均具有各自的優(yōu)缺
點， 需要根據(jù)水電站實際情況進行選擇使用， 還需
綜合考慮測試費用及時間、實施的難易程度及測量
精度等多種因素； 可針對不同的水電機組形式， 研
究不同測試方法的優(yōu)缺點， 選擇合適方法對水電機
組效率進行測試研究。針對進行“增容改造” 項目
的3 座小型水電站各自不同的特點， 通過研究最終
采用超聲波法、蝸殼壓差法、壓力— 時間法等方法
完成對其機組效率的采集、計算， 并建立了性能曲
線擬合分析系統(tǒng)模型。
1 效率測量方法
本次機組“增容改造” 后， 3 座電站所采用的
效率測量方法有超聲波測流法、蝸殼壓差法和壓力
— 時間法。
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