差异率-集团水电考核利用小时完成差异率计算模型

内部资料注意保存中国国电集团公司水电企业考核测算模型说明书2015年10月一、考核利用小时完成差异率计算思路1、考核利用小时完成差异率考核利用小时完成差异率是度量电站实际利用小时与考核利用小时的差异情况，即实际发电量与应发电量差异情况，数值上等于考核利用小时减去实际利用小时之差除以考核利用小时。

α—考核利用小时完成差异率；f h —考核利用小时；r h —实际利用小时；2、考核利用小时考核利用小时是在理论利用小时基础上扣除经集团认定的区域平均限电损失利用小时。

sw f h h h -=h —理论利用小时；sw h —区域平均限电损失利用小时（指电网原因）；3、理论电量理论电量指水电站在一定来水过程下，按集团认定的水库调度方案、耗水率等基本参数，通过逐日模拟计算的发电量。

按电站调节性能的不同分为三种计算类型，详见“理论电量计算模型”部分。

需要注意的是，计算理论电量时采用的入库水量是有效入库水量，即天然来水扣除既非发电也非弃水的水量（若有），比如未经发电直%100－⨯=f rf h h h α接从水库引走的供水、灌溉、生态等水量。

二、理论电量计算模型根据电站调节性能不同，将所有电站分为三类，即：季调节以下电站、多年调节电站和季调节及以上、多年调节以下电站。

1、季调节以下电站（日、周、月调节及无调节）特点：库容调节系数小于2%，水库对径流的调蓄能力弱。

考察重点：考察电站通过水位及发电效率优化，降低发电耗水率的水平。

计算思路：这类电站采取定水头定耗水率方式计算，耗水率取历史最优值。

根据逐日实际有效出库水量（有效来水量加库容变化量）计算当日发电量：若当日有效出库流量小于最大出力（最大出力取预想出力与装机容量中较小者）对应的满发流量，按出库水量和耗水率计算当日发电量；若当日有效出库流量大于最大出力对应的满发流量且小于停机避峰流量，当日电量就等于最大出力对应发电量，多余部分作为弃水处理；若当日有效出库流量大于停机避峰流量，当日电量计为零。

将计算时段内的逐日发电量累加即为计算时段内的理论发电量。

计算步骤：Step1. 判断是否停机避峰：若当日天然入库流量大于停机避峰流量，则当日的发电量E t等于零，Step2~ Step6跳过，进行下一日计算。

Step2. 计算日有效出库流量Q t out：由日初、日末实际水位和当日有效入库流量，根据水位库容曲线按照水量平衡原理计算当日有效出库流量Q t out；没有水位库容关系曲线的电站按出入平衡（出库流量等于入库流量）计算当日有效出库流量Q t out。

Step3. 计算日平均水头：当日实际平均坝上水位减去实际平均坝下水位得到当日实际平均水头。

Step4. 计算日最大出力及日最大发电流量：由当日实际平均水头查水头预想出力曲线得到当日实际水头下的预想出力，预想出力与装机容量相比，两者中较小值视为当日最大出力（没有水头预想出力曲线的，视装机容量为最大出力），根据耗水率δmin（δmin为历史最优的年平均耗水率）与当日最大出力算出当日最大发电流量Q max。

Step5. 计算日发电用水量W t ：判断当日有效出库流量Q t out与当日最大发电流量Q max之间的大小关系，若Q max大，则当日有效出库水量即为当日的发电用水量W t，否则由Q max计算当日的发电用水量W t。

Step6. 计算日发电量E t ：由E t = W t /δmin（δmin为历史最优的年平均耗水率）计算当日的发电量E t，并根据电站装机容量N z判断E t是否合理，不合理（E t >24N z）则根据N z对E t进行修正。

Step7. 计算理论发电量E l ：将E t逐日累加得到理论发电量E l。

2、多年调节电站特点：库容调节系数一般大于30%，调节能力强。

考察重点：是否通过年际间科学调度，合理控制水位，降低发电耗水率，并且要求杜绝弃水。

计算思路：这类电站选用固定耗水率（n%调节库容对应水位下的耗水率，一般取50%）计算理论电量。

发电水量取有效入库水量扣除水库初末实际库容变化量。

注意：此处不扣除防洪弃水。

计算步骤：Step1. 计算发电用水量W：由逐日有效入库流量计算统计时段总有效入库水量，总有效入库水库减去水库计算时段初、末的实际库容变化量得到发电用水量W。

Step2. 计算理论发电量E l ：由E l = W/δn%计算理论发电量E l（δn%为n%调节库容对应水位下的耗水率）。

3、季调节及以上、多年调节以下电站特点：有一定调节能力，但调节能力仍不强，库容调节系数2%—30%。

考察重点：调度方案执行是否到位，经济调度灵活性及管控水平。

总体思路：这类电站采取变水头方式计算，按照各单位上报且经集团认定的水库水位控制计划（日末控制水位），用有效出库水量（有效入库水量扣除库容变化量）除以耗水率（由当日水头查水头耗水率曲线）算出的电量与当日水头下的最大发电能力做判断，可以算出当日发电量。

若当日有效入库流量超过当前水位满发流量（预想出力对应），在水位低于水位上限（汛期为汛限水位，非汛期为正常蓄水位）时，多余的水量按蓄水约束条件留蓄水库；若超过水位上限时，多余的水量作为弃水处理，当日发电量就等于最大发电能力。

将计算时段内的逐日发电量累加，再减去因实际时段初、末水位与水库水位控制计划不一致而导致的库容差电量，即为计算时段内的理论发电量。

需要注意的是，除了计算库容差电量时需要用到实际水位，计算中采用的水位都为水位控制计划的水位而不是实际水位；若计算过程中由于流量原因对水位控制计划有所调整，需用到水位控制计划水位时均取调整后的值。

计算步骤：Step1. 计算日有效出库流量Q t out ：由日初、日末水位（由水位控制计划查得，日末水位为水位控制计划当日对应水位值，日初水位为水位控制计划前一日对应水位值）和当日有效入库流量，根据水位库容曲线按照水量平衡原理计算当日有效出库流量Q t out。

若计算出的当日有效出库流量Q t out为负值，说明当日有效入库流量过小，即使不发电也不能蓄至水位计划值，则水位控制计划当日末水位按有效入库流量全部留蓄水库做相应调整（变为Z），当日的发电量E t等于零，Step2~ Step6跳过，进行下一日计算。

需要注意的是，上述情况只会改变原有水位控制计划的当日末水位（即影响第二日日初水位），后阶段水位不受影响（仍按原计划执行）；计算下一日理论电量时，日初水位按调整后的计划值Z计算。

Step2. 计算日平均水头：由日初、日末水位（由水位控制计划查得）计算当日平均坝上水位，由当日出库流量Q t out根据尾水位流量关系曲线查得当日平均坝下水位，然后由当日平均坝上水位、坝下水位计算当日平均水头。

Step3. 查日发电耗水率δt ：由当日平均水头根据水头耗水率关系曲线查得当日的平均发电耗水率δt。

Step4. 计算日发电用水量W t ：根据水头预想出力曲线查得当日水头下的预想出力。

预想出力与装机容量两者相比，较小值视为当日最大出力。

根据耗水率δt与当日最大出力算出当日最大发电流量Q max。

判断有效出库流量Q t out与Q max之间的大小关系，若Q max>Q t out，则当日有效出库水量即为当日的发电用水量W t；若Q max<Q t out，由Q max计算当日的发电用水量W t，当日有效出库水量与发电用水量W t之差即为富余水量ΔW。

Step5. 判断满发后的富余水量ΔW是否留存水库：若当日日末水位（由水位控制计划查得）超过水位上限曲线（汛期上限为汛限水位，非汛期上限为正常蓄水位，未上报此曲线的电站默认汛期为6-9月）对应的当日水位上限值Z max，富余水量ΔW作为弃水处理；若当日日末水位（由水位控制计划查得）低于水位上限曲线对应的当日水位上限值Z max，富余水量ΔW按蓄水约束条件（水位日涨幅限制）留蓄水库，蓄至水位上限值Z max或超过水位日涨幅限制（若有）后的部分再作为弃水处理，水位控制计划当日末水位按留蓄水量做相应调整（变为Z’）。

需要注意的是，留蓄水库的富余水量只会改变原有水位控制计划的当日末水位（即影响下一日日初水位），后阶段水位不受影响（仍按原计划执行）；计算下一日理论电量时，日初水位按调整后的计划值Z’计算。

Step6. 计算日发电量E t ：由E t = W t /δt计算当日的发电量E t，并根据电站装机容量N z判断E t是否合理，不合理（E t >24N z）则根据N z对E t进行修正。

Step7. 计算理论发电量E l ：将计算时段内的E t逐日累加，再减去因实际时段初、末水位与水库水位控制计划不一致而导致的库容差电量，得到理论发电量E l。

需要注意的是，若水库水位控制计划的时段末水位因有效入库流量过小导致蓄不到计划值（如Step1）或是有效入库流量过大超计划蓄水（如Step5）而有所调整，计算库容差电量时用到的时段末计划水位值取调整过后的水位；计算库容差电量用的到耗水率取时段初实际水位对应耗水率。

三、计算注意事项1、部分电站有供水、灌溉等要求，这部分水量直接从水库引走，既不属于发电水量也不属于弃水水量，计算理论电量时需采用有效入库水量，即天然来水扣除上述供水、灌溉、生态等水量。

2、水头耗水率曲线、预想出力曲线、下游水位流量曲线、水头损失、汛限水位等是计算理论电量的重要基础资料，注意核对是否与实际相符。

（1）水头耗水率曲线和预想出力曲线中的水头均为毛水头（非净水头，不考虑水头损失），即上水位减去下水位，计算理论电量时用来查曲线的水头也是毛水头。

（2）本说明书列出的水库水位控制计划只是目前计算采用的计划值，以后每年初各单位需上报年度水位控制计划经集团公司认定后用于考核计算。

（3）设臵水位上限曲线的目的是为了判断判断富余水量是否留蓄水库（详见理论电量计算模型季调节及以上、多年调节以下电站计算步骤）；曲线取值原则为汛期取防洪限制水位（即汛限水位），非汛期取正常蓄水位。

3、无历史运行资料的季调节以下电站，计算理论电量时历史最优年平均耗水率暂时取的设计水头对应的耗水率（查水头耗水率曲线）。

待有实际运行资料后，再择机调整。