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第1篇：水電站設計論文范文

關鍵詞：小水電站；設計；經驗

1水輪機的選擇

水輪機是水電站一個十分重要的設備，水流的動能和勢能轉換成機械能就是通過水輪機來實現的。水輪機選擇合理與否，直接影響到機組的效率和運行的安全性、經濟性。

1.1機組臺數的選擇

農村小水電站機組臺數與電站的投資、運行維護費用、發電效益以及運行人員的組織管理等有著密切的關系。通過多年設計和運行經驗表明：農村小水電站機組臺數一般為1～4臺，且型號應盡量相同，以利于零部件通用和維修管理方便，其中每座電站2臺機組居多。

1.2水輪機型號的選擇

水輪機型號的選擇合理與否，直接影響到水輪機的運行效率、汽蝕和振動等。選擇型號時，既要考慮水輪機生產廠家的技術水平和運輸的方便程度，又要確保水輪機常處于較優的運行工況，即盡量處于水輪機運轉特性曲線圖的高效區。尤其是機組運行時，水頭的變化不要超過水輪機性能表的水頭范圍，否則會加劇水輪機汽蝕和振動，降低水輪機效率。

1.3機組安裝高程的確定

水輪機的安裝高程不能超過水輪機允許的最大吸出高度，否則會引起水輪機轉輪的汽蝕、振動等不良現象，因而縮短機組的運行壽命。

（1）臥式機組：安=Z下+hs-/900-D/2

（2）立式機組：安=Z下+hs-/900

式中Z下——尾水渠最低水位（m）；

hs——水輪機理論吸出高度（m），查水輪機應用

范圍圖及hs=f(H)曲線；

D——水輪機轉輪直徑（m）；

——水電站廠房所在地的海拔高程（m）。

為了消除或減輕水輪機汽蝕，可將計算出的安降低0.2～0.3m確定安裝高程。

2電氣主接線的擬定

小水電站的電氣主接線是運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據之一。農村小水電站裝機容量往往有限，一般裝機臺數不超過4臺，相應電站的電壓等級和回路數以及主變的臺數都應較少。考慮到小水電站（尤其是單機100kW以下的微型電站）的機電設備供應比較困難，運行和管理人員的文化、業務素質普遍較差，從進站到熟練掌握操作、檢修、處理故障及優化運行等也有一個過程。因此，農村小水電站的電氣主接線在滿足基本要求的前提下，應力求采用簡單、清晰而又符合實際需要的接線形式。

對于1臺機組，宜采用發電機—變壓器組單元接線；對于2～3臺機組，宜采用單母線不分段接線，共用1臺主變；對于4臺機組，宜采用2臺主變用隔離開關進行單母線分段，以提高運行的靈活性。

3電氣測量及同期裝置

并入電網運行的小水電站電氣測量應包括：三相交流電流、三相交流電壓（使用換相斷路器和1只電壓表測量三相電壓）、有功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能、勵磁電流和勵磁電壓等的監視和測量。發電機的測量、監視表計、斷路器、互感器及保護裝置等裝在控制屏上（發電機控制屏）；電網的表計、斷路器、同期裝置等裝在同期屏上（總屏）。

4保護裝置

農村小水電站主保護裝置的配置應在滿足繼電保護基本要求的前提下，力求簡單可行、維護檢修方便、造價低及運行人員容易掌握等。

4.1過電流保護

單機750kW以下的機組，可以采用自動空氣斷路器的過電流脫扣器作為過流及短路保護，其動作整定值可以通過調整銜鐵彈簧拉力來整定，整定值一般為發電機額定電流的1.35～1.7倍。為了提高保護的可靠性，還可采用過流繼電器配合空氣斷路器欠壓脫扣器作過流及短路保護，繼電器線圈電源取自發電機中性點的1組（3只）電流互感器，繼電器動作值亦按發電機額定電流的1.35～1.7倍整定。

原理：當發電機出現短路故障時，通過過流繼電器線圈的電流超過其動作值，過流繼電器常閉接點斷開，空氣斷路器失壓線圈失電而釋放，跳開空氣斷路器主觸頭，切除故障元件——發電機。

4.2欠壓保護

當電網停電時，由于線路上的用電負荷大于發電機容量，此時電壓大幅度降低，空氣斷路器欠壓線圈欠壓而釋放，跳開空氣斷路器，以防電網來電造成非同期并列。

4.3水阻保護

當發電機因某種原因(如短路、長期過載、電網停電等)突然甩負荷后，機組轉速會迅速升高，這種現象叫飛逸。如果不及時關閉調速器和勵磁，可能造成事故。一般未采用電動調速的農村小水電站可利用三相水阻器作為該保護的負荷。

水阻器容量按被保護機組額定功率的70%～80%左右考慮。如果水阻容量過大，機組甩負荷瞬間，將對機組產生較大的沖擊電流和制動力，影響機組的穩定，嚴重時可能造成機組基礎松動。反之，如果水阻容量過小，達不到抑制機組飛逸轉速的目的。水阻器采用角鋼或鋼板制成三相星型、三角型均可。

對于單機125kW及以下的電站，水阻池內空，以長為機組臺數×（0.7～1）m，寬為（0.7～1）m，深為0.6～0.8m為宜，同時考慮機組容量大小，應在短時間內（如3～5min）不致于將池中的水煮沸。

在調試水阻負荷大小時，應在水中逐漸施加水阻劑，調試水阻負荷，直到達到要求為止。

4.4變壓器過載、短路保護

變壓器高壓側采用跌落式熔斷器（或SN10-10型少油斷路器）作過載、短路保護。運行經驗表明，額定電壓為6～10kV的跌落式熔斷器只能用在560kVA及以下的變壓器,額定電壓為10kV的跌落式熔斷器只能用在750kVA及以下的變壓器。當變壓器容量超過750kVA時，應采用油斷路器。跌落式熔斷器熔絲按下列公式選擇：

當Se＜100kVA時，熔絲額定電流=（2～2.5）×高壓側額定電流；當Se≥100kVA時，熔絲額定電流=（1.5～2）×高壓側額定電流。

第2篇：水電站設計論文范文

阿勒泰二級水電站位于新疆阿勒泰地區克蘭河上，為引水式電站，1982年建成發電。原方案設計上游水位936m，下游水位883.6m，水泥管直徑1.2m，長度222m。壓力管一管二機，岔管直徑800mm。前池有市自來水公司的取水口，尾水出口是T型。電站總裝機容量為4×800kW，水輪機型號為HL220—WJ—50，設計水頭50m，最小水頭49m，最大水頭52m，額定出力870kW，設計流量2m3/s，額定轉速1000r/min，飛逸轉速2040r/min，機組利用小時數6846h，保證出力600kW。發電機型號為SFW118/44—6，額定功率800kW，額定電壓6.3kV，額定電流91.7A，額定轉速1000r/min，滿載勵磁電壓38V，滿載勵磁電流330A，絕緣等級為B級，頻率50Hz，相數為3相，功率因數0.8(滯后)，定子接法為Y型。機組整體結構為三支點結構，水輪機通過聯軸器與發電機連接。

2二級水電站存在的問題

(1)電站自建成投運以來，引水渠道長4.56km，基本沿山坡布置，臨外坡為懸空狀態，采用填方渠道，其中2.5km渠道滲漏嚴重，每年都要大、小維修多次，維護費用較大，發電效率低。(2)電站壓力鋼管為覆土埋設，內徑1.2m，長186m，受當時技術、工藝水平的制約，防腐處理措施不夠，銹蝕嚴重，經現場實測局部厚度僅為8mm，比原設計12mm銹蝕3～5mm。由于年久失修，在20世紀90年代，3、4號機組壓力管道曾出現過爆管現象，給電站的安全運行帶來了一定的隱患。(3)尾水渠采用T型，長度為300m。由于多年疏于維護，尾水渠產生了淤積，致使電站運行尾水位抬高，降低了有效使用水頭，影響了機組出力。(4)原水輪機型號為HL220—WJ—50，套用定型產品，不能滿足電站水工設計要求，存在機型老化、運行工況嚴重偏離、制造工藝落后等(機組實際出力700kW)一系列問題，造成水輪機氣蝕嚴重、效率低下、振動噪音大、出力不足。(5)由于地域關系，河道泥沙含量較大，水輪機蝸殼、導葉、頂蓋、底環等過流部件磨損嚴重，經測量蝸殼局部厚度僅8～9mm，比原設計少4～5mm。密封結構未考慮多泥沙河流運行的實際情況，漏水量大，無法正常使用。(6)機組制動方式為老式單側人工手動操作，無法滿足安全運行的需求。(7)原電機設計、工藝水平落后，機組絕緣等級為B級，電機絕緣等部件已接近使用年限，存在較大的安全隱患。

3二級水電站技術方案設計的選擇

根據水工建筑目前現狀和河道來水量水文資料以及上、下游流量變化情況，經復核計算，確定對水輪機、發電機等部件進行系統改造，使原機組單機容量從700kW提高到900kW，發電量提高29%左右。

3.1機組參數的選

根據電站實測參數，阿勒泰二級電站毛水頭為52.4m。考慮到本次改造水工部分的改進，水頭與流量均有一定的富余，新機組設計水頭按51m、引用流量按2.5m3/s進行設計計算。改造時充分考慮了電站吸出高度、引用流量、結構尺寸、布置形式、水力參數等各項技術指標的匹配性(見表1)。

3.2水輪機改造

根據電站現有水力參數，適合本次電站改造用的轉輪有D74、A551、D41、A616等。通過對比，A616機組具有效率高、氣蝕性能好、超發能力強、運行范圍大等特點，故推薦采用A616轉輪。(1)電站水工建筑前期改造升級完后，水頭及流量均比以前有所增加，本次新轉輪制造在滿足現有結構尺寸空間的前提下，通過選用性能優良的模型轉輪達到了增容增效的目的;新轉輪在選型上留有較大的余量，沒有過于追求水輪機效率，采用效率修正－2%，可保證增容出力要求。(2)針對電站泥沙含量較大的問題，轉輪葉片及下環采用性能優良的0Cr13Ni5Mo不銹鋼材料制作，并在轉輪上冠處開設減壓孔以減小推力軸承所承擔的水推力。(3)機組尾水部分采用無尾水接管結構，通過變徑尾水彎管直接與尾水錐管進行連接，減少了電站的改造費用。(4)蝸殼、導水機構、密封等部件重新進行制作。頂蓋、底環及導葉配合部位加設不銹鋼抗磨板，提高其抗磨蝕能力。導葉軸承套采用新型高分子材料制作，該軸承使用溫度為－50～110℃之間，老化壽命大于50a，最大靜載荷可達70MPa，具有耐磨程度高、承載能力大、拆裝方便等特點。(5)由于電站泥沙含量較大，密封磨損嚴重，本次改造密封采用間隙、迷宮加盤根的多密封結構，有效地控制了機組漏水量(見圖1)圖1密封改造示意(6)剎車裝置采用油剎方式，通過制動器與調速器之間的管路連接，實現對機組的制動。

3.3發電機改造

(1)更換定、轉子線圈。線圈按F級制作，原B級允許溫升80K，F級為105K。另外，通過更換絕緣材料，提高發電機絕緣耐熱溫度，達到增容改造的目的。(2)定子線圈雙層疊繞組結構，F級絕緣，導線采用單絲雙膜優質薄膜自粘性銅扁線(原機組采用玻璃絲線)，對地絕緣為環氧云母帶連續絕緣，并經熱模壓成型，再經防電暈工藝處理;整體機械強度好，絕緣性能優良，增加了定子線圈匝間可靠性，滿足了電站的使用要求。(3)原發電機型號為SFW118/44—6，通過計算定子線規可放大8%，轉子線規可放大9%，如此一來，可有效降低電機溫度，以達到增加容量的目的。(4)轉子線圈重新制作時，采用F級絕緣材料，線圈用扁銅帶繞制而成，匝間用環氧坯布絕緣，首末匝用云母帶及無堿帶加強絕緣，然后與上下絕緣板熱壓成一個整體。(5)通過更換電機定、轉子線圈后，發電機可在原出力基礎上增加10%～15%左右。

4結語

第3篇：水電站設計論文范文

1．1給水系統優化設計

對變電站給水系統進行優化設計時，必須要嚴格遵照給水設計規范中相關技術指標。事實上，給水系統中的主要流量類型包括居民生活運水、工業企業生產用水、消防用水、綠化用水、公共設施用水和未預見水量等，用水來源是市政給水管網或地下水加壓所提供的清潔水資源。為實現綠色智能變電站供水方案，我們可以根據節水性優化設計原則，對生活污水、生產污水進行物理和化學凈化處理，將其用作綠化用水，從根本上降低變電站區情節水資源的綜合使用量。比如本人曾參與某220kV戶外GIS變電站給水系統優化設計工作，其設計用水量主要包括生活用水、綠化用水、未預見用水量等，工業用水、公共設施用水相對較小，此處不作考慮，而消防用水為一次性用水，可不計入設計用水量中，變電站內綠化用水量最大，占總用水量64．39％。為有效減少該變電站區清潔水使用量，經討論決定盡可能降低綠化用水量，除了變電站區內綠化盡可能選擇養護少、耐氣候性的植物，還應釆取合理工藝對生活污水進行處理，經處理后的水用作綠化用水，有效減少清潔水源的使用量。經長時間分析統計可知，站區清潔水使用量已減少到常規用水量的84．3％，在戶內GIS布置變電站，由于站區面積較小、站內綠化面積較小，清潔水使用量還望減少到常規用水量的72％以下。由此可知，對變電站給水系統的優化和實現中水回用對變電站的經濟效益、環境保護來說具有十分重要的意義。

1．2排水系嬈優化設計

變電站排放的廢水主要是含油廢水和生活污水，含油廢水常產生于重大事故中，如主變電站發生火災等，但由于變電站重大事故較少發生，且我國目前許多變電站都會設有事故油地實現油水分離，盡可能減少對環境的污染，因此含油廢水對變電站區環境污染影響較小。目前，變電站排放出的廢水主要是生活廢水，生活污水的排水方向主要有2處，即城市污水管網和變電站外附近自然水體，一般變電站會選擇近期排至站外自然水體、遠期排至城市污水管網的排水方式。變電站在選址時，為盡量少占經濟效益較高的地段，常常會選擇設置城市周邊或偏遠地區，這些地方一般欠缺完善的市政污水管網，因此，變電站內污水一般是與雨水合流排至附近自然水體，在一定程度上污染了周邊環境。立足于節能減排理念，綠色變電站排水工程設計可以摒棄傳統的污水外排形式，對站內生活污水進行合理凈化，使之在變電站內實現有效循環。由于生活污水中含有大量有機物，具有較好可生活性，我們可以對其進行生物降解，以凈化水質。除此以外，為實現綠色智能變電站的排水系統優化設計，設計變電站排水系統時應盡量占用較少空間、提高水處理質量、注重養護管理方便，若選用傳統的傳統鋼筋混凝土構筑物進行污水處理，必然無法滿足處理要求。因此，在設計該變電站排水系統時采用技術成熟的地埋式一體化生活污水處理工藝處理生活污水。該一體化生活污水處理設備能將氧化池、沉淀池、污泥消化池、消毒池集于一身，只需在實際工程中配套設計相應的污水調節池、集水井和控制系統則可實現生活污水在變電站內的有效循環。經地埋式一體化生活污水處理設備處理后的水質能達到生活雜用水水質標準，可用作綠化用水’這樣一來，不僅可以有效減少清潔水使用量，還可以盡量避免生活污水排至變電站外對環境造成污染，真正實現綠色智能變電站的節能減排目的。

1．3管材合理性優化選擇

綠色變電站給排水系統管道管材必須遵循合理性、適宜性原則，我國當前對變電站給排水系統管材的選擇欠缺統一的標準，給排水設計人員在選擇管道管材時隨意性較大，像鑄鐵管、混凝土管等耐腐蝕性差、自重大的管道仍被廣泛應用于設計中。對此，綠色智能變電站給排水系統對管道管材提出更髙要求，不僅要求給排水系統管材要符合安全衛生標準，還必須考慮管道管材是否安裝使用方便、是否環保經濟。近年來，人們的環保意識不斷增強，已研制出環保經濟、安裝方便的環保型管材，如硬聚氯乙烯管材、交聯聚乙烯管材、鋁塑復合管材、無規共聚聚丙烯管材等新型環保型管材，因此，我們在設計綠色智能變電站給排水系統時應根據工程實際狀況合理選擇管道管材，實現變電站的節能降耗、綠色環保，為我國社會經濟提供可靠保障》另一方面，我們要不斷探索綠色智能變電站給排水系統優化設計方案，在給排水系統設計中積極引入先進的科學技術、機械設備和設計理念，探索更多節能降耗、綠色環保、經濟可靠的給排水系統設計方案，促進綠色智能變電站給排水系統設計朝著可持續方向蓬勃發展，保證工程建設項目能順利保質保量地完成，確保我國今后能安全穩定地發展。

1．4合理選擇衛生器具

綠色變電站以節能環保、高效和諧為管理目標，所以給排水系統要體現節水節能，不僅要做到給排水系統的合理規劃，還應合理選擇節水節能器具，如節水型沖洗水箱、太陽能熱水器等，真正實現綠色變電站的節能降耗。

2結束語

第4篇：水電站設計論文范文

關鍵詞：小型水電站，技術改造

 

我國農村水電資源豐富，可開發量7187萬kW，分布在全國1500多個縣(市)。到2001年底，已建成農村水電站4萬余座，裝機容量達2879萬kW，占農村水電資源可開量的40%，其中運行30年以上的小水電站的裝機容量153萬kW，運行20年以上的757萬kW，分別占已建成的小水電站總裝機容量的5.3%和26.3%。這些小水電站裝機容量小(大多在500kW～3000kW以下)，臺數多，技術落后，效率低，制造質量差，安全生產隱患多。有的已經改造或停運，有的正在改造，更多的則急需進行技術改造。為了宏觀指導小型水電站的技術改造工作，水利部于1997年了行業標準SL193-97《小型水電站技術改造規程》。近幾年來，各地在小型水電站技術改造工作中取得了一定成績，但還存在一些問題。現就筆者在規程編寫調研和實際工作中遇到的一些問題談一些體會。

一、認真總結，摸清問題

許多小水電站經過10年、20年甚至30年的運行，積累了許多運行檢修方面的寶貴資料，但是由于人員的變動等多方面的原因，許多圖紙殘缺不齊，甚至機組上的標牌都已丟失，因此，技術改造前原始資料(包括水文、工程設計、設備及機組運行檢修記錄等)的收集、分析總結十分重要，這是做好技術改造工作的前提。早期建成的小型水電站，機組運行中常常遇到以下問題：

1．水輪機主要性能參數(N、H、Q)與電站實際運行參數不匹配。1)上世紀70年代以前建成一些小型水電站，由于當時、當地的客觀條件，存在“有窩找機”或“有機找窩”現象，致使機組參數與電站實際參數不符。2)我國早期編制的水輪機模型轉輪型譜中可供各水頭段選用的轉輪型號少，不少小水電站只能“套用”相近轉輪，因而機組偏離電站實際運行參數。3)對小水電站水輪機選型設計，有的地方管理部門不太重視，有的設計單位也不夠認真，因而使一些水電站的水輪機轉輪直徑、額定水頭、額定轉速選擇不當，造成機組性能參數與電站實際運行參數不匹配。4)有些小水電站建成后，實際來水量或水頭等水文數據與設計資料不符。

2．水輪機性能落后，技術陳舊，制造質量差。我國1964年頒布的水輪機模型轉輪系列型譜中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型號的轉輪，其主要性能指標(單位流量Q11、單位轉速n11、模型效率ηm)都比較低，相當于國外上世紀30～40年代的技術水平，有的至今仍在服役。有些小水電站的水輪機加工質量差，缺陷多，久修不愈，長期帶病運行，出力不足，安全可靠性差。水輪機處在低效率、常發病條件下運行是不安全、不經濟的。科技論文，小型水電站。

3．多泥沙河流上的水輪機磨蝕破壞嚴重。據不完全統計，我國小型水電站中，約有1/3的水輪機存在空蝕和泥沙磨損問題，有些水輪機的大修間隔不到一年，導水葉和水輪機進水閥嚴重漏水，有的甚至難以正常開、停機。科技論文，小型水電站。有的水輪機轉輪葉片發生嚴重裂紋或斷裂，不能保證安全運行。

4．水輪發電機絕緣老化，推力軸承燒瓦。有些小水電站的水輪發電機因運行年代長，定子、轉子的絕緣已嚴重老化，容易引發接地故障，威脅機組安全運行。由于制造或安裝質量較差，水輪發電機的推力軸承可靠性低，常導致燒瓦事故。科技論文，小型水電站。

5．水輪機與電氣設備不配套。有些小水電站水輪機的輸出功率大于發電機或主變壓器的額定容量，形成“大馬拉小車”，使水電站的設計出力受到限制，發電時出現不正常的棄水現象。也有的水電站發電機容量大于水輪機出力，形成“小馬拉大車”，既浪費了設備容量也增大了運行損耗。

二、優化設計，獲取最大的經濟效益

為了做好小型水電站的技術改造，一定要委托有資質的單位進行技術咨詢并做到優化設計，還要請專家對改造設計方案進行審查。在技術改造設計中，一般采取以下幾種方式：

1．對于水頭、流量與原設計變化不大，而水輪機設備陳舊、性能落后的水電站，可采用更新改造或增容改造方式。選用該水頭段導水葉相對高度b。相同或相近的新型轉輪，如無合適的新型轉輪，則應重新(或改型)設計轉輪，或者改進過流部件型線結構。其目的在于提高水輪機的運行效率，增容并增加年發電量。例如，北京西郊門頭溝軍莊水電站，裝有6臺ZD760-LM-100型機組，單機額定出力125kW，實發100kW，采用優化設計的三葉片轉輪，單機出力提高到180kW，比原設計提高44%，比改造前提高80%。

2．對于水頭、流量比原設計減少了的水電站，宜采取減容改造方式。科技論文，小型水電站。即根據水電站的實際運行水頭和流量降低水輪機的額定水頭，減小額定輸出功率，選用合適的新型轉輪或重新設計轉輪，其目的是將水輪機調整到最優或較優工況區運行，以提高其運行效率，增加年發電量。例如，山西省靈邱縣北泉水電站裝機2×1250kW，水輪機型號為HL702—WJ—71(H=42m，Q=3.62m3/s)，枯水期實際電站平均流量僅2.3m3/s，一臺機也只能帶400kW～600kW，因此，專門為枯水期配制了一個轉輪，額定出力800kW，投運后出力反而比改造前增加200kW，多發電效益十分明顯。

3．對于水頭、流量比原設計增大了的水電站，應采取增容改造方式。應根據電站實際運行水頭和流量增大的具體條件，提高水輪機的額定水頭，加大額定輸出功率，選用合適的新型轉輪或者重新設計轉輪，其額定轉速應結合水輪發電機的改造方式確定，最終應使水輪機在較高效率區運行。這樣既加大了單機容量又提高了水輪機的運行效率，電站年發電量也有較大增加。

4．對于多泥沙水電站，應考慮泥沙磨損問題，應采用與抗磨措施相結合的改造方式。科技論文，小型水電站。技術改造措施：1)按枯水期和渾水期不同泥沙條件分別設計制造2個HL220改進型轉輪；2)改進水輪機結構并采取多種抗磨措施(包括采用優質材料)；3)開發了尾水能量回收裝置，回收利用2m尾水跌水落差。經改造后的1號機，出力由原不到1000kW增加到1150kW以上，大修周期延長到3年，經濟效益十分顯著。科技論文，小型水電站。

三、要重視輸水系統的核算

在小型水電站增容改造中，有一個關鍵環節需要慎重對待，即水輪機輸水系統。尤其是一管多機的引水式壓力輸水系統，應當從水力和調節保證參數兩個方面進行核算。水力核算即是對水輪機輸水系統的過流量和水頭損失的數值關系進行核算，并繪制水頭損失與流量關系曲線h=f(Q)，以分析選定最大允許的水輪機額定水頭和設計引用流量。調節保證核算就是從機組運行特性和輸水系統水力特性兩方面來核算機組運行的過渡過程中可能發生的最大水壓力和最大轉速升高值，并檢查前者是否在水輪機輸水系統設計水壓力的范圍內，以研究和確定采取加固補強措施的合理性和可能性。總之，水輪機輸水系統的最大過流量和水頭損失及其所能承受的最大水壓力，是制約水輪機增容的一個關鍵環節，不可忽視，否則會影響技術改造的經濟效益和安全運行。

四、增容改造必須分清主次

由于水輪機處于原動機地位，故其運行效率高低對機組影響顯著。水輪機選型技術難度較大，影響參數也多，在電站實際運行中出現的問題也較多，這是符合客觀規律的。因此，在小水電站的增容改造中必須分清主次，要抓住水輪機改造來帶動發電機和整個其它機電設備及水工金屬結構的改造，這是應當遵循的原則。

五、一定要重視竣工驗收為了檢驗機組增容改造成果，對單機容量5000kW及以上的水輪機，應作技改前后性能對比測試。一定要做機組起動驗收，起動驗收合格后才能進行試運行；只有經過試運行合格并且遺留問題都已處理完畢，才能進行竣工驗收，確保長期高效安全運行。為了提高小型水電站改造后的技術水平和經濟效益，技術改造時必須認真貫徹執行SL193-97《小型水電站技術改造規程》，在執行中遇到的問題應及時向水利部農村水電及電氣化發展局反映，供修編時參考。

第5篇：水電站設計論文范文

論文關鍵詞：水電站；運行管理；對策；人才管理 

 

隨著我國該開放30年以來，我國的水電事業取得了不斐的成績與發展，尤其是水電站的運行與管理方式，伴隨我國電力市場競爭的不斷改革和深化，我國的水電站管理正向著國際標準化發展。然而，在實踐中仍有許多問題亟待人們去努力解決，如若處理不好這些困難與問題，不僅僅會阻礙我國水電事業的發展，更會深深影響國民經濟社會的發展和居民的日常生活。因此，如何解決水電站運行管理中存在的問題已經是迫在眉睫、不得不亟待我們解決的問題之一。 

一、水電站運行管理存在的問題和不足 

眾所周知，伴隨著我國水電事業的不斷發展與改革，其水電站的運行管理體系已經逐漸不能滿足我國水電事業的發展，而且一些水電站企業并沒有明確任何的安全生產質量的總體目標，更加使得我國水電站的運行管理存在大量的漏洞與安全隱患，以下幾點就是我國水電站存在的主要問題與不足之處。 

1.目前我國水電站仍沒有嚴格執行設計施工流程 

據調查資料顯示，目前我國大多數的水電站只求盡快地投產發電，沒有考慮到任何的節省材料與為國家節約資源的心態，而且在運行的過程中為了追求高利益與經濟，也并沒有嚴格執行設計施工流程，這不僅僅給水電站的運行管理帶來了諸多不便，還浪費了國家重要的資源。 

2.我國水電站的運行管理仍缺乏對企業員工整體素質的教育培養 

由于現今大部分大型水電站都是近二十幾年最新崛起的，其水電站中嚴重匱乏專業性很高的水電運行管理人員，這種方式下運行的水電站勢必存在著管理上的漏洞與問題。 

3.水電站的監控技術仍存在監管不嚴的情況 

目前，我國水電在監控管理制度仍存在漏洞，這是導致我國水電站監管不嚴的最重要原因之一。水電站監控管理不嚴的現象，使得我國水電站在運行管理的工作開展方面沒有一個嚴格的監理依據，導致水電站管理混亂。 

4.水電站運行管理中仍有生產事故現場應急處理機構不完善的情況 

該現象發生的原因主要是由于我國的水電站仍缺乏一個完善的運行管理體系造成的。一個完善的運行管理體系不僅僅是保障我國水電站順利運行的先決條件，更是我國水電站管理企業員工的重要依據與管理方式。 

5.現代大型水電站建成運行后，勢必對大壩下游的生態環境帶來一系列的問題已開始慢慢地顯現 

下游河道水流量減少，水位下降，水電站的機組安全運行受到威脅，干流河道的通航壓力不斷突現，一旦處理不好，不僅對水電站有一定的影響，還可能引發社會矛盾的發生激化。 

二、加強水電站運行管理的建議和對策 

1.水電站要正確處理好電站自身的經濟效益和國家利益以及社會利益之間的關系 

為此水電站要建立先進完善的水庫水情測報系統，發電運行、水庫調度以及船閘通航等相關人員要嚴格執行國家防訊抗旱制度的相關規定，既要為國家節約寶貴的水資源，充分合理地利用每一滴水，要在運行中靈活地處理好發電、防洪、灌溉、用水等關系，最大限度地平衡各方的利益。 

2.現代的大型水電站是設備、技術和人才密集型的企業，各項專業技術技能要求高，同時人才流動性相對較慢，要更好地適應競爭激烈的電力市場，水電站要發展，要壯大做強，就要在人才管理上下功夫，注重企業員工整體素質的培養，因此有必要做到以下幾點。 

（1）水電站的廠（站）長等領導層在人才管理上，探索建立適合自身企業發展的人才培養管理制度。不斷增強員工對水電站的認同感，采用現代企業管理制度，建立規范化企業管理，加強人文關懷，采用公平的競爭機制，建立健全長效員工服務制度。提高新進水電站人員的文化和專業素質門檻，加強培訓工作力度，盡量在短時間內提高員工的整體技術水平。努力拓寬企業員工成才的路子，培養輸送優秀的專業技術人員走向更高的管理崗位。 

（2）水電站要盡最大努力規范企業的運行管理體制。只有規范水電站的運行管理體制才能更高地保障專業技術水平強的員工；另外，企業要不斷地規范員工的合同，努力提高企業員工的福利，盡量做到賞罰分明，對水電站有功勞的員工要進行褒揚，對于有過錯的員工要批評；水電站在運行管理時，要盡量強化崗位責任，加強日常績效等考核，讓職工意識到“手持瓷飯碗，生活有保障，工作有壓力，努力有發展”，讓每位員工都能擁有一個良好的工作氛圍和精神面貌。 

（3）水電站要最大程度地培養本企業技術管理人員的綜合素質。對于一個水電站來說，雖說其屬于高專業高技術的行業，但也不能完全忽略對技術管理員工綜合素質的培養。尤其是在一些設備先進但是企業規模又相對較小的水電站，其對技術管理人員的依賴越來越強。因此，作為水電站的領導層，勢必要努力提高企業技術管理人員的綜合素質。培養的方法有以下兩種： 

第一，滾動式培訓法。該方法主要根據企業具體的運行管理狀態，分批對企業中的相關人員進行系統的培養，以點帶面。 

第二，外出交流學習培訓法。對于優秀的水電站企業員工，水電站要采取“多參觀、多培訓、走出去、學進來”的培訓方式，最大程度地縮短企業與世界水電站的技術和管理上差距，提高職工的業務技能與管理經驗，增強其服務于本企業的信心。 

當然有條件的也建議可適當招聘專業技術強與運行管理技術水平相對較高的人士到企業，以引進先進的管理經驗，提高企業的整體管理水平。 

3.水電站要努力加強企業巡查監視的力度與設備的維護、養護工作 

要努力加強水電廠巡查監視工作，只有不斷地增強水電站的巡查監視力度，才能從本質上控制好水電站的運行管理；另外，水電站還要不斷增強企業中設備的維護與養護工作才能保證水電站的經濟效益，尤其是在安全性方面，水電站的運行管理人員一定要進行妥善的管理與安排，要做到以下幾點。 

（1）水電站需要不斷地加強對設備缺陷與維護檢修的質量管理。水電站的運行管理人員一旦發現設備出現缺陷與損壞，就要及時對其進行分析、判斷并上報，努力在最短的時間內消除設備的安全隱患；另外，還要不斷地對水電廠進行安全巡視，對于設備的重大隱患和缺陷，要進行全方位的跟蹤和記錄，最大程度地保障水電廠設備健康穩定運行。同時檢修維護檢修人員要注重檢修工作的質量，不斷提高和改進工藝水平，保證修必修好，不留隱患。 

（2）水電站還需要不斷加強自身企業的技術監督工作。對于剛剛開始運營的水電站或是機組主變等重要設備大修后的水電站，要按一定的科學方法進行試驗，以防投運設備出現不必要的漏洞隱患現象發生；另外，水電站還要不斷增強自身企業的各種技術監督工作，最大程度地保證設備處于健康狀態下，尤其是對水電廠的儀表技術監督工作是不容忽視的。水電廠的儀表要經常性進行校驗、調整、修理，盡可能地保證儀表與計量的完整性和準確性。 

（3）水電站要建立完善的設備日常巡檢維護管理制度。對設備的日常維護，要有專人進行巡查與記錄。水口水電站首創的專家巡檢制度，即由檢修維護技術骨干包括班組長、技術專責、高級技術顧問等組成的專家組對各自所管轄的設備分區分片每天進行一次巡查，取得很好的效果，并在福建很多電站得到推廣應用。巡查的時間最好以每2小時為一次巡查周期，并且定期對設備周圍環境衛生進行統一的清理；另外，運行人員每天電網負荷高峰期對全站設備進行熄燈檢查一次，定期對設備進行一次全面維護檢查，加注油、黃油。在設備運行中要做好各種記錄，改正不良的習慣操作行為。 

（4）水電站在運行管理中要嚴密監視水工設施。對于水電站而言，只要管好水用好水，才能更好地為居民與事業單位發供電，因此，水電站一定要構建一個完善的監管水工設施的制度和有力措施。對于水工設施的監管工作而言，水電站要設有專門的管理人員，最大限度地防止外部人員破壞水工設備；另外，監管人員還要負責監視水電站的地質、地形變化，并定期給啟閉機室里的卷揚機進行日常維護。 

4.水電站要努力構建完善的生產事故現場處理機構 

水電站要盡自己最大的努力構建一個可以獨立完善地解決生產事故現場處理機構，只有這樣，水電站才能最大程度地解決一些緊急事故與臨時突發事件，最大程度地降低水電站企業的風險，避免大的經濟損失。這對擔當福建電網調峰、調頻和事故備用的主力電廠水口水電站來說，意義更是重大。這此水口水電站建立健全生產現場事故應急處理機構，制定了多種事故應急處理預案，如《水電站地震應急處理預案》、《水淹廠故處理預案》、《電廠黑啟動預案》等，并定期組織預演，以應對各種緊急事故的發生。 

5.針對水電站下游河道水位持續下降，位于福建省最大河流閩江上的水口水電站探索出一條可行的治理措施 

隨著水口水電站下游河道采砂量不斷增加以及水庫清水下泄對河道的沖刷等，電站下游河道水位持續下降，水口水電站為維持通航每年都在增加發電流量，滿足通航要求的壓力不斷加大，水口水電站通航設施在枯水期將面臨斷航的可能，容易導致船民群體不穩定事件的發生。同時，當河床下切后，尾水位比設計值低約4.4m，水輪機的吸出高度遠遠達不到原設計最低的要求，小流量造成機組運行不平穩、振動嚴重等現象不斷惡化，嚴重威脅水輪機組的安全運行。通過不斷驗證優化研究，水口水電站采取了尾水壅水堰工程治理措施，以抬高下游尾水水位。該尾水病害治理技術工程規模小、投資少、見效快，同時不存在淹沒移民與破壞環境的問題，是理想的水電站尾水位病害治理措施。水口水電站尾水壅水堰工程2010年3月建成后尾水渠水位得到一定改善，當全廠出庫流量在設計最低流量308m3/秒時，下游尾水位抬高約2m；全廠滿出力運行時，下游尾水位抬高約0.5m，大大地改善了水輪機運行工況，水電站發電機組的振動現象得到了明顯緩解，為機組長期穩定運行提供了保證。 

當然，水電站下游河道水位下切僅僅靠水電站自身采取的治理措施是遠遠不夠的，需要政府和全社會的共同關注和努力、共同治理，才能長冶久安。 

第6篇：水電站設計論文范文

論文關鍵詞：阿呷水電站,節能降耗設計,十二五'規劃

阿呷水電站位于甘洛縣境內甘洛河流域中上游河段，上游與工棚電站尾水銜接，下游與阿呷水電站正常水位相銜接。本電站采用低閘引水式開發，電站額定引用流量13.1m3/s，引水隧洞長7797.93m，電站利用落差215m，裝機容量21MW。本工程為單一發電工程，無防洪、航運、供水等綜合利用要求。

取水樞紐區位于工棚電站廠房下游600m處，廠房位于阿呷鄉下游約1km處，甘洛～阿呷鄉有縣級公路相通，阿呷鄉～壩址有簡易鄉村公路通過，距離縣城公路里程約38km，距涼山州州府西昌市約240km，距省會成都市約350km，對外交通較為方便。阿呷水電站工程任務以發電為主，無灌溉用水，無防洪、航運、供水等綜合利用要求。

阿呷水電站用水為非耗水型，所引水量回歸至甘洛河，并提供優質、清潔能源，阿呷水電站的建設符合國家和四川省產業政策，符合可持續發展目標。阿呷水電站可替代節約化石能源，可減排溫室氣體量和其他污染物。

2.主要節能降耗措施

水電屬于清潔能源，阿呷水電站發電用水過程中不增加水體污染，不耗水，水流經水輪機尾水管、尾水渠直接排入廠房下游河道，不需處理，符合水資源管理要求。阿呷水電站多年平均發電量9506.5萬kw.h。電站發電后，以標煤耗310g/kw.h計，每年約減少使用2.95萬t標煤，相當于每年減少二氧化碳排放1.26萬t，同時每年至少可減排SO20.21萬t。本工程在節能設計方面主要考慮以下幾個方面。

2.1工程布置節能

本工程計劃布置3個施工區：攔河壩施工區（含發電引水隧洞進口）、引水隧洞各支洞工區、發電廠房（含發電引水隧洞出口）施工區。本工程首部樞紐工區、引水隧洞各工作面和廠房工區就近布置混凝土拌和站及供風、供水站。機械修配站、汽車保養站、鋼筋加工廠、木材加工廠集中布置，其中機械修配站、汽車保養站布置在廠區，鋼筋加工廠、木材加工廠布置在首部工區、3#支洞附近、廠房工區。廠區金結安裝和機電拼裝場不考慮單獨征地，可將就近碴場平整后布置。工程布置結合《水利水電工程節能設計規范》(GBT50649-2011)，充分考慮工程的實際情況，在工程布置上達到了節能的要求。

2.2設備選型節能

在設計中根據閘門的型式、尺寸、孔口數量和運行要求等因素，并充分考慮各種啟閉機的特點，在滿足安全的前提下選用合理的啟閉型式和容量，避免造成電能消耗的浪費，是節能降耗的主要手段。此外，在設計閘門時，考慮采用低摩擦系數的承壓滑道、頂側水封采用橡塑材料的水封等措施降低啟閉機的容量，從而達到節能降耗的目的。

電站選用HLA575c-LJ-110型水輪機，額定流量6.55m3/s，相應配SF10.5-10/2860型水輪發電機，調速器為GSLT-1800型。在機組選型的時候，考慮采用能量指標好、效率高的轉輪，因此，選用了HLA542轉輪。該電站的輔助系統也盡量簡化，輔助設備選擇也盡量考慮采用能量指標好的設備。

阿呷水電站廠區海拔高程為1616m，地震烈度為Ⅶ度。本階段電氣設備選型按照以上短路電流計算成果進行選擇，再根據海拔高程加入絕緣系數1.088，在滿足電站運行要求的前提下，盡可能節省投資。廠用電主、備用電回路在低壓側實現自動切換。設計中合理配置變壓器，減少了電能損耗。

2.3照明節能

本工程為地面廠房，主廠房、副廠房及升壓站盡量采用自然采光，因此照明系統的總耗電量較小，采用如下措施降低照明系統能耗：

2.3.1.盡量避免采用白熾燈作為照明光源，通常采用熒光燈、金屬鹵化物燈、高

壓鈉燈等高效氣體放電光源，或采用節能燈，以降低光源耗電量。

2.3.2不需要長時照明的場所，照明開關的設置應盡量考慮便于做到人走燈滅。

2.3.3大功率氣體放電燈的功率因數應補償到0.8以上，以降低無功電流帶來的

電能損失。

2.3.4主要照明場所(如主機間等)應做到燈具分組控制，使得電廠人員可根據不同

工作的需要調整照度。

各工作場所的照度標準值應符合《工業企業照明設計標準》(GB50034-92)、《民用建筑照明設計標準》(GBJl33—90)的有關照明標準。

2.4給排水節能

本電站采用高位消防水池的常高壓方式，消防與生產、生活合用水池。消防儲水容積為80m3，水池設于廠房后坡上，其高程為1700m，水池貯水全部取自山間泉水，經沉淀凈化處理后進入生產、生活管道。在廠區設室外消火栓一套，供廠區室外消防用水。

廠區排水主要為地面廠房內生活污水排放、雨水排放。其中廠房內污水經水泵抽升后，排至下游。生活污水需經化糞池處理，糞便污水宜與生活污水分流。廁所，廚房及其他房間經常從地面排水時應設置地漏。生活區排污量相當小，不會形成污水徑流。

3.綜合評價

本工程建設期主要消耗能源為：柴油、汽油、電力等。工程運行期能源消耗主要有運行維護各類水工建筑物閘門消耗的柴油和電力、水電站用電設備以及管理用電等。工程建成后產生的社會效益和發電經濟效益可以看作能源消耗的產出。

本工程不存在能耗過大的建筑物和設備，項目的建設和運行期亦不會消耗大量能源，能源消耗總量相對合理，因此本工程的建設不會對當地能源消耗結構及能源利用產生不利影響。

本設計依據合理利用能源、提高能源利用效率的原則，遵循節能設計規范，從設計理念、工程布置、設備選擇、施工組織設計等方面已采用節能技術，選用了符合國家政策的節能機電設備和施工設備，合理安排了施工總進度，符合國家固定資產投資項目節能設計要求。

參考文獻：

［1］中華人民共和國水利部.《水利水電工程節能設計規范 》（GB/T 50649―2011）［M］.2011.15-17

［2］尹濤. 淺析水電站節能降耗方法［J］.民營科技.2011（2）

［3］鄧志紅 .水電站節能降耗的探討［J］.中國水能及電氣化.2010（21）

第7篇：水電站設計論文范文

項目后評價是水電站基本建設程序中的一個重要階段，是對項目決策、實施、運行等各階段工作通過全面系統的調查和客觀的對比分析、總結并進行的綜合評價。其目的是通過工程項目的后評價，總結經驗，汲取教訓，不斷提高項目決策、工程實施和運營管理水平，為合理利用資金，提高投資效益，改進管理，制定相關政策等提供科學依據。

筆者根據在水電站規劃、建設、運營中的工作經驗，結合實際開展工作，就水電站項目后評價中的利率、移民征地安置補償、電價等因素進行梳理，對工程投資與生產運營環節的關鍵要點進行分析，為相關電站投資決策提供幫助，促進投資者科學分析，規避風險。

一、利率因素

水電站投資較大，工期較長，工程概算中利息支出約占總投資的10%左右，控制好貸款利率水平是控制總投資的關鍵。工程建設期的貸款利息依據資金流、資本金平均投入，按照年利率的復利進行測算。建設期內人民銀行五年以上的中長期貸款年利率一般都有相應的調息政策，為科學合理地預測利息支出，水電站項目的投資者對于利率的預測要考慮到以下的因素：

1.1分年度的項目投資計劃表是確保利息合理支出的基礎，同時在項目建設的過程中，通過運用有效的合同約束條款對工程款、物資設備款進行有步驟地支付，可以確保年度資金計劃的準確性。

1.2項目貸款合同的簽訂建議采用隨人民銀行公布的中長期貸款利率。因為水電站的建設工期一般較長，3-5年以上，而業主單位對于國際經濟態勢、國內貨幣政策的把握不準，簽訂這種浮動的利率約定合同，可以對水電站投資的資金總成本進行控制。

1.3在水電站的實際建設中，業主單位應根據項目特性靈活運用政策性銀行的技援搭橋貸款，中國農業銀行的扶貧貸款資金以及商業銀行等金融機構的銀行兌匯票、協定存款帳戶等金融工具，從而節約利息支出。

二、移民征地安置補償因素

移民工作在水電站的建設中一直是一個特殊而敏感的話題，特別是水庫淹沒的投資概算政策性強，參照設計規范審查通過的補償范圍、基數、標準等往往與安置實施實際執行存在偏差。這主要是因為淹沒區域的地方政府根據經濟發展水平逐年公布的補償標準文件與設計規范存在較大差異，對于土地的分類、林地和未利用地的補償方式都不相同。所以，借鑒同時期水電站的實際補償范圍、倍數對移民投資概算進行修正才能滿足實際移民工作需求，確保工程進度未因移民工作受阻。

三、電價因素

上網電價是制約水電站效益的關鍵因素。在目前的電價申報與核準體制下，各地省市物價局、電網公司、發電企業根據當地的經濟發展水平與上網電價承受能力存在博弈。物價局在核定上網電價時，通常會根據某個電站的總投資、庫容、裝機規模、發電量和一系列的社會平均成本來反推其上網電價。在水電站投資決策中，對于新電站推算的上網電價一定要參照近期實際的上網平均電價，來測算投資回收期。

目前設計單位編寫的水電站可行性研究報告，測算的上網電價通常為不含稅電價，而物價局批準的為含稅上網電價。這往往在項目評估決策時容易被忽視，特別需要引起水電站投資者的重視，需對評估電價進行同口徑還原，提供真實的決策依據。

一般電站在投運初期都很少能獲得設計平均電價，所以運營初期多為虧損，這與可研報告中的25年經營效益的平均推算又存在偏差。水電站多作為電網的主力調峰電站承擔了重大的調峰、調頻任務，因此無功、空轉較多。但是因電網調峰、調頻的補償方案一直未正式出臺執行，所以無法在上網電費上得到補償。

作為經營者，必須要有足夠的現金流來就應對這種差異。隨著電價的穩步增長，經濟效益會越來越好，來平衡投運前期的虧損，綜合多年的經濟效益。

四、水資源費和庫區維護費

在水電站的經濟評價中，總成本費用主要考慮了折舊費、修理費、工程保險費、職工工資及福利費、勞保統籌和住房公積金、材料費、庫區維護費和移民后期扶持基金、利息支出及其它費用。庫區維護費多按廠供電量0。001元/千瓦時計算，移民后期扶持基金從工程竣工后開始按400元/人。年提取，共提取10年，水資源費是暫未考慮的。

而筆者參與的幾個水電站從投產以來，水資源費的開征從0。001元/千瓦時目前逐步提高到0。008元/千瓦時，而且還有上漲趨勢。根據《中華人民共和國水法》、各省市的水資源管理條例、取水許可和水資源費征收管理辦法規定??，?凡利用取水工程或者設施直接從江河（溪流）、湖泊或者地下水取用水資源的單位和個人，應按照有關規定繳納水資源費。

財綜〔2007〕26號《大中型水庫庫區基金征收使用管理暫行辦法》規定，庫區基金從自有發電收入的大中型水庫發電收入中籌集，根據水庫實際上網銷售電量，按不高于8厘／千瓦時的標準征收。庫區基金屬于政府性基金，實行分省統籌，納入財政預算，實行“收支兩條線”管理。其中，省級轄區內大中型水庫的庫區基金，由省級財政部門負責征收；各省市庫區維護費標準多按廠供電量0。008元/千瓦時征收。投資概算中按廠供電量0。001元/千瓦時計算明顯偏低。鑒于水資源費和庫區維護費密切與上網電量掛鉤，對于新電站的效益分析都應考慮到這些政策性因素調整的差異，目前每千瓦時0。15元的固定成本壓力是經營者必須自行消化的。

五、土地使用稅和房產稅

在經濟評價中，土地使用稅和房產稅都未列入成本。根據項目后評價分析，這兩者因素影響較大，應在投資決策中單列分析。

水電站由于占地面積廣，加上國家對土地稀缺資源的調控，且城鎮土地使用稅等級稅額標準呈增長趨勢，所以土地使用稅是經營中一個不容忽視的稅金。

根據[89]國稅地字第013號文件《國家稅務局對關于電力行業征免土地使用稅問題的規定》及[89]國稅地字第044號文件《國家稅務局對<關于請求再次明確電力行業土地使用稅征免范圍問題的函>的復函》，國稅地字[1989]第140號文件國家稅務局關于印發《關于土地稅若干具體問題的補充規定》的文件精神，對水庫庫區用地，免征土地使用稅；對企業范圍內的荒山、林地、湖泊等占地，尚未利用的，經各省、自治區、直轄市地方稅務局審批，可暫免征收城鎮土地使用稅。但壩區征收土地使用稅是不能減免的，壩區的涉稅面積也較大，稅額標準高，這部分稅金在經濟評價中都未涉及，但在電站運營期是需按年繳納的。

從2006年1月起，根據財政部、國家稅務總局關于具備房屋功能的地下建筑征收房產稅的通知，凡在房產稅征收范圍內的具備房屋功能的地下建筑，包括與地上房屋相連的地下建筑以及完全建在地面以下建筑、地下人防設施等，均應當依照有關規定征收房產稅。水電站的地下廠房都納入了房產稅的征收范圍。雖然業內一直對水電站的地下廠房征收房產稅有異議，無論是從地下廠房工程結構特點（結構形態、施工組織、投資造價、功能形態），水電站臨時工程費用的分攤還是從國家的能源政策、清潔能源的長遠發展、水電產業的政策導向來看都不適宜，但是財稅[2005]181號的要求從2006年1月起已經執行。對于造價較高的地下廠房和綜合辦公樓等都應計算繳納房產稅。

六、流域水情分析

來水量、發電用水量與發電量之間的相關性密切，相關密切程度高，充分體現了水電“以水定電”的特性。從電站運行結果來看，來水量是制約電站發電及經濟效益最根本的因素。所以投資前的水情與水情資料的收集、分析相當重要。

水電站水情自動測報系統的水文氣象情報站網站所進行的水文氣象要素觀測項目包括：雨量、水位、流量等。從流域洪水特點及傳播時間可以看出：要充分利用電站洪水預報系統提供短期預報的水情信息，提前1-2天預知每一次洪水過程。即便在電站洪水預報系統失靈，也可充分發揮水文站的作用，人工點繪洪水過程線，也可提前5-7小時預知洪峰到達壩前時間和可能的入庫洪量。

因此，在洪水起漲階段，結合壩前實際運行水位，推算本次洪水可能出現的最高壩前水位，若推算造成棄水，可提前與調度溝通協調，加大機組出力運行，提前騰出庫容，調蓄洪水，避免造成過多的棄水或不棄水。在洪水退水階段，把握好蓄水時機，及時攔蓄尾洪，力爭將水庫蓄至較高水位，提高水能利用率、增發電量。

七、結束語

重視項目經濟后評價工作，規范管理流程。各項目建設單位必須高度重視項目經濟后評價工作，并不是電站正常發電交付使用，竣工決算歸檔后項目建設就終結，而要在統一的指導下進行系統性地項目經濟后評價工作。將此項工作納入項目建設管理的常規性步驟。為有效地節省評估成本和時間，對于水電站這種建設周期相對較長的工程，可以在階段性地進程中引入后評估工作，納入項目管理的日常工作任務。為電站的經濟可行性提高更可靠的保證。

第8篇：水電站設計論文范文

[關鍵詞]梯級水電站；優化調度；算法

中圖分類號：TV6973 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0171-01

自從有了電力以后，人們的生活明亮了許多，也方便了許多。發電消耗了大量的資源，因此人們在享受電力帶來的方便的同時也得接受它帶來的問題。隨著能源危機的不斷加重，大力開發水電能源是解決危機的主要辦法。因此，很多水電企業根據實際的情況進行適當的優化調整，以便于能夠提供更多的能源，本文將主要介紹一下梯級水電站的優化模型和算法。

1、 梯級水電站優化研究現狀分析

隨著水電能源的不斷開發，水庫群已成為最常見的水電系統，水庫群有梯級（串聯）、并聯和混聯三種排列形式。梯級水電站是在一條河流上串聯建設的一系列水電站，各水電站之間不僅存在電力聯系，而且還存在水力聯系，上一級水電站的發電和泄水影響著下一級或更下一級水電站的發電和泄水。60年代以前對水電站的研究主要集中于單一水庫，因為那時的水電站較少，尤其是梯級水電站更少。對水庫群優化調度的研究，國外大約從 20 世紀 60 年代末開始，我國稍晚大約開始于 20 世紀 70 年代末。梯級水電站優化調度的核心問題是水庫優化調度，所謂優化，指的是在確保水庫安全的前提下，根據水庫具體的流入過程，通過一些方法優化建立水庫優化調度的數學模型，從而得出最佳的運行方案。既要滿足水電站日常發電瓦數，更要滿足防洪、防滲、灌溉等要求。要想進行優化調度計算首先要描述徑流，目前一般計算徑流的方法都是通過網絡流方法、參數和狀態估計方法建立流域水文預報模型，從而向優化調度計算提供徑流數據。水電站進行優化調度的目的是為了使水電站在現有蓄水量的基礎上達到發電量最大、能耗最小、儲備能量最大的目標。其中建立優化調度模型是水庫調度的關鍵環節，采用何種模型對計算結果具有決定性影響。

2、 常見梯級水電站優化調度模型準則分析

2、1 梯級總發電量最大準則

梯級水電站進行優化調度的目的是為了效益最大化，也就是采用最經濟的模式。因此在優化過程中也有其需要遵循的準則。衡量一個水電站的效益，最重要的一方面就是總的發電量，在梯級水電站的優化調度中首先要考慮的就是發電量最大準則。在水火電聯合系統中如果單純追求水電發電量最大，那么優化結果也許會使水輪機運行在高效率區停機，這樣將犧牲水火電聯合系統的整體效益。

2、2 梯級總蓄能最大準則

水電站的總蓄能能為發電提供后備動力，直接決定了水電站的使用年限。建立梯級水電站總蓄能最大的優化調度模型，是為了滿足較好的經濟效益，這種準則的缺點是很容易造成最末級水庫放空，從長遠角度考慮，不利于中長期調度。

2、3 梯級總耗能準則

梯級水庫優化調度最主要的目的就是為了降低能耗。建立了總耗能量最小優化調度模型，利于減少能耗，常常導致第一級水庫在一個或少數調度期內就被放空、后續調度期無解的情況，不利于中長期調度。

2、4 發電效益最大準則

還有一個準則是發電效益最大準則，雖說水電站最重要效益的就是發電效益。然而在實際情況中由于水庫的國民經濟效益還體現在防洪、灌溉、運輸、工業用水、生活用水所帶來的效益中，這些產業的效益與梯級調度的聯系比較復雜，受多種因素影響，難于尋求總體的效益最大化，該準則較少出現在實際應用中。

3、 粒子群算法和多目標優化淺析

3、1 粒子群算法概述

目前的國內外關于梯級水庫的優化調度研究最常用也是最有效的算法是粒子群算法。粒子群算法因其具有收斂快速、實現簡單的優點在進行目標優化時得到了廣泛的應用。在人工智能角度上，群體智能是由非智能Agent組成的系統通過相互之間或與環境之間的交互作用表現出來的集體智能行為。粒子群優化算法（Particle Swarm Optimization， PSO）是1995年由Kennedy博士和Erhard博士提出的一種模擬群體生物行為的啟發式群體智能算法。這種群體智能算法是通過特定群體中粒子間的合作和競爭產生的群體智能來指導優化搜索。粒子群算法的出現為水電站尤其是梯級水電站的優化研究提供了新的思路。在這個資源、能源相對比較匱乏的今天，梯級水電站的出現無論是從環保角度還是能源的充分利用角度來說，都可以說是一個福音。

3、2 粒子群算法優化

這種模擬生物群體的行為在仿生學上十分常見。由于梯級電站運行時要彼此受到制約和影響，因此，各梯級電站之間的安全也息息相關。同樣的是，由于各地實際情況和水文地質條件的不同，因此即使在適合建水電站的地方，也難免會出現種種問題。所以就要在現有形式的基礎上進行梯級水電站模型的優化。要特別注意的是，在優化過程中，粒子向適應度值優的方向群游，對群體中所有粒子按照適應度值進行排序，可評判粒子的優劣程度。這種優化方法需要經歷三個步驟，一是要進行適應度設計，二是動態鄰域算子，三是慣性權重的動態調整策略。 衡量一個河流梯級的效益大小，不在于梯級中個別電站的效益大小，應該關注的是整體的合作效益。

3、3 粒子群算法應用

電站對河流的水能利用特征非常明顯：在水頭利用上，是分級開發、分段利用；在水量利用上是多次開發、重復利用，因此，在上下梯級之間表現出明顯的相互影響的制約。PSO 算法在搜尋最優值方面優于遺傳算法，而且比遺傳算法計算時間少。為了驗證PSO 算法求解具有復雜約束條件的非線性規劃問題的可行性，對改進 PSO 算法在電力系統有功功率優化調度問題中的應用進行了研究，具體步驟為選取梯級水電站總燃料量作為優化指標，建立如下有功功率優化調度模型，選取目標函數，尋找約束條件（功率平衡約束、有功功率限制、線路過負荷約束），然后對每個粒子，計算其鄰域范圍，如果是局部模式，則將適應值與鄰域經歷過的最好位置作比較，如果較好，則重新設置I best 的索引號，否則采用Pg。通過一系列的線形擬合、模擬將粒子群算法應用于梯級水電站的優化調度模型研究。有利于未來進一步的企劃研究，這是一種新型的算法模型和利用。

3、4 多目標優化問題概述

在梯級水電站優化調度時，實際情況并不是簡單的一種算法就能涵蓋的，同樣的進行優化調度時往往也不是針對單一的目標，那么在多目標時如何優化，就成了擺在科學家面前實實在在的問題。梯級電站必須實行整個梯級的統一調度，在滿足系統所給定的負荷曲線前提下，實行各個梯級站的經濟運行，以便合理利用水力資源，提高水能利用率。許多工程實例都是多目標優化問題，求解多目標優化往往很困難，而隨著人工智能的發展（模糊集理論、進化算法、禁忌搜索、免疫算法、蟻群算法、粒子群）為梯級水電站的優化調度問題提供了新的解決思路。

結語：對梯級水電站進行優化調度的模型與算法進行研究，是為了緩減日益緊張的能源問題，順應時展的趨勢。希望相關水電力部門能夠積極響應政策的要求，從根本上重視這一問題，對自身的模式進行優化調度，從而能夠增大能源的輸出，解決資源不足問題。

參考文獻

第9篇：水電站設計論文范文

論文關鍵詞：水電站設備檢修　多媒體仿真　管理系統

論文摘要：為了提高水電站設備檢修的專業化、產業化以及檢修管理的標準化、信息化水平， 保證設備檢修的質量和效率， 本文在總結當前設備檢修情況的基礎上，采用計算機技術、虛擬現實等高新技術，將水電站檢修培訓與業務管理結合起來，按照專業檢修企業的標準化工作流程的要求，設計開發了水電站設備檢修仿真管理信息系統。該系統具有通用程度高、培訓效果生動具體、實用性強等優點，為設備檢修培訓和專業檢修管理提供了一套高效、實用的輔助工具。

1 引言

水電站設備檢修是保證機組安全、經濟運行，提高設備可用系數，提高電站經濟效益的重要措施，是設備全過程管理的一個重要環節。近年來，隨著電力工業的迅猛發展，電力設備的生產制造水平得到大幅度的提高，大批具有較高技術含量的新設備、新產品不斷地在發電工程中得到廣泛應用，這對水電站設備的檢修也提出了更高的要求。對于水電站設備檢修來說，由于不同電站的設計水頭有所差異，其電設備類型、布置方式等均存在一定的差異，設備檢修復雜程度相對較高。目前，水電站設備檢修的總體發展趨勢主要有以下兩個方面：(1)水電站設備檢修的專業化、產業化。為了提高檢修效率、效果與技術水平，建立專業化的檢修團隊是非常必要的。從資源節約的發展方向考慮，要求各行業有明確的專業分工，電站的開發建設、運行管理、檢修管理也是如此。專業化的檢修團隊能夠在提高設備檢修效果的同時，最大程度的降低檢修成本。(2)檢修管理的標準化、信息化。隨著計算機技術、仿真技術、管理科學的發展，其相關理論與技術逐漸在水電站設備檢修中得到逐步應用，形成了設備檢修相關的仿真培訓系統、管理信息系統等專業化輔助工具，給設備檢修的信息化、標準化管理帶來便利，提高設備檢修的質量控制水平與效率。然而，根據目前的實際情況看，這些專業化輔助工具還存在很多問題，使得在實際設備檢修工作中未能得到充分的應用，實施效果也不盡理想。

根據目前設備檢修技術水平、管理水平、專業檢修產業等發展情況來看，存在的問題主要有以下幾個方面。

1.1 檢修人員培訓周期長：設備檢修是一項專業要求較高的工作，對檢修人員專業素質要求也較高，需要進行專業的培訓才能保證檢修工作的質量和要求。目前，檢修人員一般只能在項目檢修過程中長時間的現場培訓才能獨立開展檢修工作，缺乏有效的培訓手段。

1.2 專業檢修單位的標準化管理程度不高： 標準化管理在很大程度上能夠提高企業整合資源的能力，節約企業運行成本，對于專業的檢修單位來說也尤為重要。然而，國內許多專業檢修團隊還未引入標準化管理的思想，影響了單位的管理水平。

1.3 水電站設備相關資料的管理不完善：設備的基本參數、運行狀態、檢修歷史記錄等相關資料是設備檢修的最重要的信息，對設備檢修質量的好壞至關重要，是設備檢修人員需要參考的第一手資料。然而，由于電站的運行周期較長，上述資料由于各種原因沒有或無法得以完整的保存，其調取過程也相對繁瑣。此外，對于發電設備的專業檢修單位來說，需要同時對多個工程的大量設備相關資料進行有效管理。

2 系統設計思想

針對目前設備檢修管理信息系統存在的不足，本系統采用如下的設計思想。

2.1 采用客戶端-服務器(C/S)架構，服務器上存儲設備檢修記錄等重要信息，客戶端存儲電站基本資料、機組技術參數、規范規程等公共數據信息。

2.2 用戶權限分級控制，針對不同的用戶等級設定不同的權限。如臨時用戶對系統資源僅具有訪問權限；檢修員用戶可以添加檢修記錄；審核員用戶對檢修員的檢修計劃進行跟蹤審核；管理員用戶可以添加、修改管理信息系統的各項資料。

2.3 將檢修人員培訓與業務管理結合起來，形成相對較完整的檢修管理信息系統。

2.4 將多媒體仿真和虛擬現實技術應用到檢修培訓中，直觀、生動的展現關鍵檢修技術。

2.5 同時對任意多個水電站的檢修信息進行單獨管理，使系統具有較強的通用性。

2.6 系統能夠使專業檢修單位進行檢修項目的標準化管理。

2.7 系統針對檢修業務的管理應覆蓋檢修項目管理的全過程。

3 系統的主要功能

用戶按照系統管理員設定的不同權限進入系統后，可以對任意檢修項目相關信息進行管理。系統共包括九大功能模塊，相關功能說明如下。

3.1 電站基本概況：通過文本、圖片和影音文件對電站概況進行說明。

3.2 設備檢修仿真多媒體培訓：通過3D動畫和虛擬互動展示，將發電設備的結構特點、安裝過程、拆卸過程、檢修要點等信息真實、生動的表現出來，使用戶快速的了解和掌握發電設備的檢修技能。

3.3 檢修規范標準：該功能模塊用來存儲檢修相關的規范標準信息等文檔資料，包括規程規范、公司制度、標準化作業指導書、檢修模板、常用標準表格等，用戶可以根據標準和需求自定義文檔結構。

3.4 檢修準備：該模塊主要對檢修項目的基本信息、工作計劃、機組狀態、施工計劃組織(包括組織機構、施工方案、標準化作業指導書、圖紙資料、施工網絡圖等、驗收清單、特殊項目驗收標準；專用工器具及設備、備品備件、消耗性材料和辦公用品生活設施、車輛)、管理制度、現場準備、檢修費用申請、合同文件等內容進行管理，采用標準業務管理流程，具有新增、修改、提交、審核、退回、刪除檢修項目等功能，按照用戶在檢修項目中的職能采用按流程控制，達到檢修項目管理的要求。

3.5 檢修過程管理：該模塊主要應用于已經啟動檢修項目的管理，包括出勤管理、物資管理、工作安排、安全管理、質量管理、工期管理、新技術新工藝應用、檢修記錄分析、檢修啟動、工程竣工交接、大修簡報等內容。

3.6 檢修記錄及總結：該模塊對任意工程的設備檢修記錄、檢修項目竣工報告等信息內容進行管理，包括工程項目檢修的歷史缺陷記錄、文檔、圖片等重要資料，作為項目檢修的重要參考。

3.7 檢修評價：包括職工評價、管理者評價、顧客評價、綜合評價等。

3.8 資料統計打印：系統提供的一個單獨的模塊，可以按照本企業的情況定制的工程及檢修資料的匯總，用于保存和打印所需的文檔資料。

3.9 條目管理以及用戶管理：該模塊屬于定制模塊，管理員用戶可以按照本單位的實際情況管理系統中標準文檔分類、檢修項目流程、文檔模版等內容；此外，還可以按照不同檢修人員在檢修項目中的具體職能分配和調整不同的系統操作權限。

4 系統特點開發完成的水電站設備檢修仿真管理信息系統具有以下特點。

4.1 可系統地反映某一固定區域發電企業典型建筑物及發電設備的分布情況、基本信息。

4.2 為區域發電設備檢修標準化、規范化檢修管理提供了平臺；實現了發電設備檢修的全過程管理。即含檢修準備、檢修過程管理、檢修記錄與總結、檢修評價四大模塊。

4.3 典型發電設備檢修仿真多媒體動畫，隨時為檢修或生產管理人員提供培訓、學習。

4.4 開放的模塊化結構設計，適應性強；各用戶根據自身情況，由其管理者自由進行權限管理。

4.5 界面友好、操作簡便。

4.6 可方便地進行網絡化使用和管理；管理者不必親臨現場，由點檢人員上傳各種信息到系統，管理者便可及時掌控現場情況，對事故搶修決策贏得寶貴時間。

4.7 用戶、現場作業人員、管理者三個層次的綜合評價，可客觀、準確地反映項目管理水平。

5 結語

水電站設備檢修仿真管理信息系統是為推進檢修項目的信息化、專業化管理的一項重要舉措，它將多媒體仿真和虛擬技術應用到檢修技術培訓之中，大大提高了檢修人員的培訓效果。此外，將該系統與企業的全面預算管理系統結合起來，實現了檢修項目的全過程、全方位管理。自系統投入實用化運行以來，檢修項目的業務管理水平得到提高，項目檢修成本得到有效控制和節省。