Page 36 - 2023年第54卷第5期

图 ９ 长洲枢纽汛期长系列模拟结果发电量过程曲线

长系列模拟结果统计如表 ２所示。与常规方案相比，虽然动态控制方案的多年平均总弃水量增加
３
０．２８亿ｍ ，水资源利用率下降 ０．０４％（可忽略不计），但多年平均发电水头从常规方案的 ８．８７ｍ，提高
到 ９．４８ｍ，增幅达到 ６．８８％，耗水率下降了 ８．０４％，汛期总发电量增加 １．３７亿ｋＷ·ｈ，增幅 ８．７５％，占
长洲枢纽设计年发电量的 ４．５２％。分期控制在一定程度上也可以提升长洲枢纽运行效益、减少弃水，
但提升幅度较动态控制方案小。结果表明：对于低水头大型水利枢纽而言，汛期水位动态控制方案可
以有效提高汛期发电水头、降低发电耗水率、显著增加发电效益。

表 ２ 汛期多年平均指标方案对比

总来水量 总弃水量 水资源利 平均发电 总发电量? 耗水率?
方案
３
?亿ｍ ３ ?亿ｍ ３ 用率?％ 水头?ｍ （亿ｋＷ·ｈ） （ｍ ?（ｋＷ·ｈ））
动态控制 １４２８．５７ ６７８．７１ ５５．２５ ９．４８ １７．０３ ４４．０４
分期控制 １４２８．５７ ６７８．３８ ５５．２６ ９．１４ １６．２２ ４６．２６
常规控制 １４２８．５７ ６７８．４３ ５５．２７ ８．８７ １５．６６ ４７．８９

与常规方案相比，动态控制方案、分期控制方案分别可为电站增加汛期发电效益 ４９３２万元?ａ和
３
２０１６万元?ａ。动态控制方案为西江干流增加了 １．７２亿ｍ 的有效蓄水量，提高了航运水位，按 ２０２１年
我国火电厂供电标准煤耗为 ３０２．５ｇ?（ｋＷ·ｈ）估算，平均每年可减少 ４１４４万ｔ标准煤消耗，对支撑国家
“双碳” 战略有着重要意义，综合效益显著。所提出的控制方案及相关技术，部分已应用于长洲枢纽
近年来的汛末蓄水方案编制，取得了显著效益 ［２２］ 。

４ 结论

本文从水库防洪与发电联合优化调度角度出发，围绕解决低水头大型水利枢纽防洪与发电调度过
程中存在库区上游淹没制约、下游尾水顶托导致机组出力受限、考虑机组振动区规避要求下的出力最
优分配等具体技术问题，研究建立了防洪与发电多目标联合优化调度模型，以基于预报预泄的防洪调
度模拟为主线，采用迭代方法求解下游尾水顶托下的调洪演算问题，提出了基于淹没临界控制线简化
判别方法和基于最小耗水率的发电流量逐次分配优化求解方法，避免了河道型水库调洪演算过程推算
水面线和判断淹没情况的复杂过程，解决了考虑机组振动规避下的机组出力分配优化问题。研究结果
表明，在保证防洪安全的前提下，适当提高低水头大型水利枢纽汛期运行水位，增加了电站发电水头
和有效蓄水量，可以获得显著的综合效益。研究成果可以为平原地区河道型水库及主要河道干流防洪
工程的防洪与发电联合优化调度提供方法借鉴。

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