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小型水电站水电机组效率测量与性能曲线拟合分析系统

文档作者：苏立，唐戢群，毛成，文贤馗，肖永文档来源：贵州电网有限责任公司电力科学研究院		点击数：	更新时间： 2023年10月28日
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收稿日期：2017 － 01 － 04
基金项目 ：贵州省科技计划课题 ，黔科合重大专项字 [2014] 6022 ； 中国南方电网有限责任公司科技
项目“贵州电网小水电机组节能增效关键技术
研究与应用示范” （GZ2014 — 4 — 0002） 。
作者简介 ：苏 立 （1982 － ） ，男 ，博士 ，主要从事水电机 组控制及诊断方面的研究工作。
E mail ：46334833＠ qq.com
小型水电站水电机组效率测量与性能
曲线拟合分析系统
苏 立，唐戢群，毛 成，文贤馗，肖 永
（贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵州贵阳550002）
摘 要： 贵州省电力系统中拥有众多小型水电站工程，但存在效率差、缺少运行数据等缺点。针对小型水电站存在的
缺点，对其采用“增容改造” 以提高其运行效率。3 座老旧小型水电站在进行“增容改造” 的同时安装效率测量设备， 对
水电机组的出力、水头、流量等运行数据进行实时监测，通过超声波测流法、蜗壳压差法和压力— 时间法等方法计算水电
机组的实时效率， 并根据性能曲线拟合分析系统模型实现水电机组的性能曲线模拟，最终实现水电站的优化运行。图1 幅。
关键词： 小水电站； 水电机组； 效率测量； 性能曲线拟合
0 引 言
贵州作为水电大省， 拥有众多水电工程， 小型
水电站工程在贵州省电力系统中占有重要地位； 但
多数小型水电站安装投产使用时间较早、设备较为
老旧， 存在着过流能力较差、效率低、事故隐患多
等缺点。当前， 水电站规范化管理工作越来越受重
视，而且水电站信息化、自动化建设水平不断提
高； 但是对小型水电站运行信息、水能利用率等运
行数据的掌控几乎为空白。同时， 由于小型水电站
机组运行管理人员对机组运行效率不够重视， 导致
很多电站的水能利用率很难通过计算求得， 贵州省
内大部分小型水电站也存在同样的问题。因此， 贵
州电网针对国电红枫水力发电厂下四级窄巷口水电
站、五级红林水电站、六级红岩水电站等3 个小型
水电站工程进行“增容改造” ， 在实施“增容改造”
项目的同时增加效率测量的相关设备， 对小型水电
站的运行参数如出力、水头、流量等进行测量， 从
而通过计算得出小型水电站的效率运行数据等； 并
根据测量结果对水轮机性能曲线进行拟合， 以实现
提高小型水电站的水能利用率、增加水电机组效
率、实现小型水电站信息化管理等目的。
现阶段， 适用于水电站现场效率测试的方法众
多， 常用的测试方法有流速仪测流法、热力学法、
超声波测流法、蜗壳差压法、示踪法、压力— 时间
法及相对法等。各种测试方法均具有各自的优缺
点， 需要根据水电站实际情况进行选择使用， 还需
综合考虑测试费用及时间、实施的难易程度及测量
精度等多种因素； 可针对不同的水电机组形式， 研
究不同测试方法的优缺点， 选择合适方法对水电机
组效率进行测试研究。针对进行“增容改造” 项目
的3 座小型水电站各自不同的特点， 通过研究最终
采用超声波法、蜗壳压差法、压力— 时间法等方法
完成对其机组效率的采集、计算， 并建立了性能曲
线拟合分析系统模型。
1 效率测量方法
本次机组“增容改造” 后， 3 座电站所采用的
效率测量方法有超声波测流法、蜗壳压差法和压力
— 时间法。
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