1 电站概况

AYANZ水利枢纽工程坝址以上集水面积13 305 km2，多年平均年径流量18.91亿m3，多年平均流量59.92m3/s。水库正常蓄水位2 465 m，相应库容7.17亿m3(淤积50年剩余库容5.70亿m3)；死水位2 410 m，死库容0.41亿m3(淤积50年剩余库容0.32亿m3)；调节库容6.77亿m3(淤积50年剩余库容5.38亿m3)；电站加权平均水头79.3 m，额定水头75.5 m，装机容量100 MW，设备年发电量3.11亿kW·h，保证出力10.0 MW，装机年利用小时数3 110 h。

2 机组台数选择

机组台数的确定应考虑单机容量占系统比重、机组运行方式、机组制造水平等因素，通过技术经济比较确定。电站在系统中担任基荷，此水头段和单机容量的条件下国内混流式机组已有较为成熟的制造和运行经验，制造难度不大。

考虑本工程建成之后在系统中承担基荷，待下游AKDL水电站建成之后具有发电反调节能力，为AYANZ水利枢纽承担系统调峰任务创造了良好的条件，因此在机组台数选择上不宜过多。而从电站运行角度来说，机组台数越少管理越方便，机组台数越多则运行越灵活。本工程总装机容量为100 MW，加权水头为79.3 m，保证出力10 MW，总引用流量粗估不大于150 m3/s。

AYANZ水利枢纽采用堤坝式开发，坝址下游下泄流量需满足生态基流量的要求，4～9月坝址生态基流取多年平均流量的30%，为18.0 m3/s；10月～次年3月坝址生态基流取多年平均流量的10%，为6.0 m3/s。根据规划提供P=90%保证率下的过机流量为13.28 m3/s，完全满足冬季枯水期生态下泄流量。因此，为满足下游生态用水要求，机组必须能够长期在枯水期安全稳定的运行，机组单机额定流量应接近于保证流量。

表1 多年月平均出库流量月份01112月平均流量/(m3·s-1)

为确定机组单机容量，针对规划专业提供的长系列流量过程进行了统计(见表1、表2)。

表2 多年月出库流量排频流量范围/(m3·s-1)出现次数占比/%<1310.～.～.～.～.778

续表2 多年月出库流量排频流量范围/(m3·s-1)出现次数占比/%50～.04160～.～.～.～.～1.～.456

从表1可以看出，1、2、3、9、10、11、12月份的出库流量较小，而4、5、6、7、8月份的出库流量较大；由此可知，本水利枢纽全年流量变幅较大，而且枯水期小流量时间占据一半。为此，初步拟定按大小机方案(2×10 MW +2×40 MW)、(2×15 MW +2×35 MW)与等大机组方案(4×25 MW)进行装机比选，各方案的主要参数如下所示(见表3)。

表3 装机台数比较方 案参数名称方案一方案二方案三(2×10MW+2×40MW)(2×15MW+2×35MW)(4×25MW)水轮机单机容量/MW型号HLxxx—LJ—137HLxxx—LJ—271HLxxx—LJ—168HLxxx—LJ—253HLxxx—LJ—215额定流量/(m3·s-1)额定转速/(r·min-1)水轮机效率吸出高度/设计比转速/m·.41比速系数1703.....38单台重量/t94总重量/t水轮发电机型号SF10—14/2500SF40—26/5600SF15—16/3000SF35—24/5200SF25—20/4200功率因数转动惯量/t·m2104.....35单台重量/t0191总重量/t调速器型号WDT—50WDT—100WDT—50WDT—80WDT—80油压装置型号HYZ—1—4.0HYZ—4—4.0HYZ—1—4.0HYZ—2.5—4.0HYZ—2.5—4.0进水阀型号PDF160—WY—200PDF160—WY—400PDF160—WY—250PDF160—WY—380PDF160—WY—320单台重量/t总重量/t桥式起重机起重量180/50//50//32/10跨度/工作制A3,轻级慢速A3,轻级慢速A3,轻级慢速单台重量/t主厂房尺寸机组间距/主厂房总长/主厂房宽度/主厂房高度/年平均发电量年平均发电量差值/万kW·h0-200-1100总投资总投资差值/万元0-30-323

3 方案比选

3.1 技术比较

本工程总装机容量为100 MW，发电引水所需流量约为150 m3/s，由于混流式水轮机可在相应水头下机组最大保证功率的45%～100%之间长期运行，通过对表1～3的分析，为保证电站能全年稳定运行，机组装机方案应兼顾非汛期小流量运行的要求；同时又尽可能在汛期多发电。方案一机组在枯水期运行接近满发出力，机组运行效率更高，可长期安全稳定运行。

3.2 经济比较

由表3可看出，方案二、方案三相比方案一投资较少，但机组运行效率较差，方案二相比方案一年平均发电量少200万kW·h，方案三相比方案一年平均发电量少1 100万kW·h。从电站长期安全稳定运行效益来看，方案一更为优势。

综合考虑分析，此次比选推荐2×10 MW+2×40 MW装机方案。

4 结 语

AYANZ水利枢纽工程的建设，是确保AKS河向TLM河生态供水的需要，是AKS河流域防洪减灾、促进地区经济社会发展的需要。通过参数计算分析和比选，确定水电站装机台数，对今后工程的实施建设具有一定指导作用。

文章来源：《长江技术经济》 网址: http://www.cjjsjj.cn/qikandaodu/2021/0627/856.html