摘要：近几年来，随着我国经济的飞速发展，水电站建设越来越完善。水电站在实际运行中往往因各种因素而影响发电效益和发电收入，本文对影响小水电站发电效率的因素进行查找和分析，并针对影响发电效益的诸多因素提出几点建议，以便在日常运行管理中提高机组效率，增加发电效益和发电收入。
关键词：水电站；发电效率；因素；控制策略
引言
随着城市化建设水平的不断提高，人们的生活水平不断地提升，对电的需求量也变得越来越大。然而随着物价上涨，水电的电价却一直处于增长缓慢的态势，且生态环保要求下放生态流量等因素严重的制约了水电站的发展，尤其是小水电站。如何在经济发展的大背景下带动水电站提升其经济效益，是目前发展水电行业的重点问题。而水电站要想合理有效地运行，就必须充分的发挥水电站所具有的潜力，搞好水电站的管理工作，从而使水电站获得最大的经济效益。
1.小水电站的特点
（1）分散性。小水电站的每一个站容量不大，分布也较为零散，但其电力资源到处存在；（2）环保性。小水电站采取的是水力发电，对于生态环境的破坏和污染较小；（3）简单性。小水电站的基本运行原理和大水电站具有相似性，其技术是较为成熟的，无须采用复杂、高价、新颖的技术；（4）本地化。小水电站很多都设置在县乡，可以充分调动当地群众参与建设和充分使用当地原料；（5）标准化。小水电站的建设需要基于一定标准，在设计标准化和机电设备标准化的基础上，降低工程造价和压缩工程周期。
2.影响发电效率的相关因素
2.1水情因素
水电站发电的过程中主要是利用水能资源，其中出力和发电量是考核水电站的两项动能指标。水电站的出力计算是根据不断变化的上下游的水位进行计算，能够分析出水情的变化带来发电效率的变化。一般当上下游的水位差基本一致时，上游的水位越高，机组的发电效率就越高。因此，水电站实际运行过程中，要保证足够的上游水位，以有效提高机组的发电效率。在枯水年份，下游的水位会偏低，由于要保障基本的生活用水和农田灌溉，导致机组发电效率受到了一定的负面影响。在丰水年份，受到泄洪和排涝的影响，会造成下游的水位偏高，上下游的水位差会逐渐偏小，低水头的运行会造成水电站发电效率的降低。
2.2周边工程对发电效率的影响
水电站的周边工程会对发电效率产生一定的影响。这是由于周边工程会影响水电站的上游水位，进而造成机组的发电效率降低。因此，实际运行过程中，当周边工程和水电站的发电效率产生一定矛盾时，要有效地予以控制。例如，当水量比较少时，应优先满足生产生活用水的需要，或者是选择可行的送水通道避开生活用水通道，提高水电站的发电效率。
2.3清污对发电效率的影响
电站运行过程中，顺水流方向飘来的杂物如果进入机组，将会影响发电效率甚至机组安全，因此在上游设置拦污栅用于拦截杂物。拦截住的杂物需要人工清理，为确保安全，清理前需停机，发电时长减少从而影响发电效率。为彻底解决人工清污对发电效率的影响，较普遍在进水口设置回旋式自动清污机，其优点是具有很强的清污能力，可连续地进行机械运转，不需要停机即可运行，提高了清污能力，增加了发电量。
2.4水轮机对发电效率的影响
水轮机的效率主要包括机械、容积及水力3个方面的内容。因此，水电站实际运行过程中，要对机械、容积和水力3个方面进行提升，以有效促进水轮机效率的提升，增强水电站的发电效率。首先，提升水轮机的机械效率。机组轴承和油封的正常运行是机械效率的影响因素，因此必须要充分确保机组轴承和油封处于相对良好的运行状态。其次，促进容积效率的提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆必须要有效确保止漏装置和转轮间隙之间保持正常的运行。最后，促进水力效率的提升。蜗壳进口经转轮到尾水管出口是水力工作过程中的重要影响因素，因此要确保两者之间的正常运行，以有效降低泥沙的磨损和汽蚀，确保水轮机能够正常有序的运行。其中，有效地增加水力效率是整体机组效率提升的关键性因素。发电运行中，效率是产生的电能和机械能之间的比值。一般水轮机的工作效率可以描述为水头和流量之间的函数，即效率曲线。曲线中，水轮机的效率会随着水流量的提高而不断提高，直到水轮机效率的最大值，然后不断减小。为了有效防止空化和振动，对水头适当地控制流量的波动区间。因此，要适当地增加水力的效率，以确保水轮机高效率的运行，实现水电站效益的不断提升。
3.提高发电效益的几点建议
3.1提升设备的自动化水平
现阶段很多乡镇小水电站所使用的设备都较为简单，且技术没有及时更新。同时，相关的操作人员不少是未经过培训就直接上岗的。简单的设备对于人工操作的需求较大，且操作工序复杂、难度大。相关的管理人员数量跟不上，缺乏对应的技术人员等情况与水电站的发展需求不相匹配。因而，要想提升水电站的运行管理，首先需要建立一支掌握技术且具有管理能力的复合型技术人才队伍。只有如此才能够推进技术改造，落实运行管理工作的开展。提升水电站设备自动化运行的能力，能够有效地保障设备平稳、可靠的运行。并在出现威胁主设备安全故障时，能够自动地进行紧急停机，以保障机组的完好无损。
3.2协调调度，合理优化发电水位
当前，电力调度运行需要上级防汛调度部门统一下达指令，为合理调配发电水位，保证高效发电，在日常工作中，一方面应加强与上级防汛调度部门之间的联系，根据发电需要和当时水情情况，向上级防汛调度部门提出合理建议，上级防汛调度部门研究后，认为建议可行会下达调度指令，统一协调调度上下游及周边工程，保证电站发电水位和水头。另一方面，经过长期的运行管理，根据日常数据记录分析整理出机组的运行状况和保证高效发电效益的上下游水位及水头，用于日常开机发电期间，尽可能调整水位关系至最佳组合状态，从而增加机组出力，提高发电效益。
3.3推进水电站设备的自动化功能建设，及时更新发电技术设备
将自动化管理模式应用于小水电站的运行管理中，可相应对电力设备的开启、停止、运行自动调整。建立机电设备自动化技术队伍，操作人员通过控制设备的开关按钮，可以保证机电设备的科学运行。同时，在机电设备出现故障或者超负荷运转时，能够自动跳转至安全运行模式，在发出警报的同时避免机电设备更大的损害。设备的自动化大大减少了机电设备对于人工的要求，有效简化了操作内容，这样不仅进一步提升了水电站设备的运行操作效率，而且人工操作的风险性也明显降低。
3.4关注水情，争取工作主动性
水情因素是影响发电效益的重要因素，但这往往受自然条件影响，为充分利用水能资源，保证发电效益，在日常工作中应密切关注上下游水情信息，选择恰当的时机做好机组的维护保养和发电准备工作，从而争取工作主动性，提高发电效益。
结束语
水电站的运行管理水平与其所产生的经济效益所挂钩，通过对现阶段我国水电站管理模式的发展趋势的研究，建议应注重自身的发展，同时，加强对科学技术的应用能力，将科技水平转化为生产效益，从而推动整个中小型水电站的发展。而在这之前，基础的保障则是对安全的把控，只有安全生产才是确保水电站发展的核心。
参考文献：
[1]徐春芹，李娇，董厔，王丙龙.中小水电站优化运行及其程序实现研究[J].科技创新与应用，2017，（03）：188.
[2]张春旭，张晋新.中小水电站增效扩容改造的经济设计[J].小水电，2017，（05）：24-26+36.
[3]张锴.中小型水电站发电机组的运行维护分析[J].科技创业家，2018，（01）：120.
论文作者:汤国和
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：水电站论文; 效率论文; 水位论文; 机组论文; 电站论文; 水轮机论文; 因素论文; 《电力设备》2019年第19期论文;