勒珠水电站电力电量平衡研究

孙 斐，臧永顺

（新疆生产建设兵团水利局，新疆乌鲁木齐 830002）

勒珠水电站是西藏金河干流水电规划第4个梯级，规划中推荐勒珠、瓦托2个水电站为近期实施工程。勒珠水电站总库容为1.28亿m3，具有季调节能力，电站装机容量120 MW，多年平均发电量5.36亿kW·h。勒珠水电站开发任务是以发电为主，供电范围为昌都电网，参与昌都市电网调峰，缓解枯水期供电紧张状况，对推动当地的经济社会可持续发展具有重要作用。

1 供电范围

昌都电网与四川电网联网工程（昌都～巴塘220 kV）已于2014年建成投产，远期建成昌都至邦达及昌都至玉龙双回220 kV线路，实现川藏联网。根据西藏电网“十三五”发展规划，2017年藏中电网通过500 kV电压等级与昌都电网联网。

昌都市自然资源丰富，基础条件相对优越，在西藏自治区具有重要的地位。根据远期规划，结合玉曲河梯级电站建设，建设玉曲河～邦达～昌都220 kV的联网工程。由此形成了玉曲河梯级电站至昌都电网的220 kV的联网通道，将昌都电网接入四川电网中。

根据初步拟定的电站接入电力系统方式，勒珠水电站以110 kV电压输出，出线一回，接至卡诺镇、瓦约村500 kV变电所，线路长约50 km，卡诺镇为昌都电网的主要部分，属于昌都电网受电区，勒珠电站具备接入昌都电网的条件，勒珠水电站供电范围为昌都电网。

2 设计水平年及设计保证率

根据昌都电网负荷发展、电源构成、电站的装机规模及其在电力系统中的作用，确定勒珠水电站的设计水平年为2030年。2030年昌都电网电源绝大部分为水电，水电容量占电力系统总容量的95%以上。根据有关规范要求，勒珠水电站的设计保证率取95%。

3 负荷预测

3.1 负荷增长趋势分析

电力行业与国民经济和社会发展关系密切，用电量可反映经济总量的整体增长情况。2005—2014年期间是西藏自治区电力工业发展较快的时期，随着国民经济的发展，全区电力需求增长速度较快。昌都市全社会用电量由2005年的0.73亿kW·h增长到2014年的4.04亿kW·h，年均增长率为23.78%；全社会用电负荷由2005年的28.55 MW增长到2014年的100.42 MW，年均增长率为17.03%，增长速度低于电量的增速。综合来看，昌都市电力发展总体水平较低，各项人均指标均低于全国平均水平，存在较大的增长空间。用电结构尽管以第二产业为主，但其比重远低于全国平均水平，居民生活用电仍占据较大比重。

3.2 负荷特性分析

现状年（2014年）昌都电网年最高负荷一般出现在12月，最低负荷一般出现在7月和8月，目前，昌都电网季不均衡系数为0.75～0.77。从现状年日负荷变化看，昌都电网以生活用电为主，其典型日负荷率在0.70～0.73之间，日最小负荷率在0.42～0.47之间，负荷率及最小负荷率均较历史数据有所提高。

3.3 负荷预测

1）电量预测

根据2005—2014年期间负荷发展水平，结合近期社会经济发展情况，采用趋势外推法（自然增长+大用户方法）对总电量负荷进行预测，利用数学模型计算分析后，给出电量预测的成果，昌都电网2025年全社会用电量为27.70亿kW·h，2030年全社会用电量为36.37亿kW·h。

2）负荷预测

采用“自然增长趋势外推法+大用户法”进行负荷模型拟合，同时考虑最大负荷利用小时数、年均增长率、自然增长等因素，预测昌都电网2025年最大负荷为593.27 MW，2030年全区最大负荷为794.00 MW。

3）负荷特性预测

随着经济的发展、产业结构的调整、人民生活水平的提高及城市化扩展，昌都市用电结构发生很大变化。工业用电比重逐年下降，居民用电、商业用电和公用事业用电比重逐年上升，峰谷变化幅度逐年增大。根据现状水平年电网负荷特性预测了2030水平年的年负荷特性曲线和2030水平年冬季、夏季的典型日负荷曲线见表1，2。

表1 昌都电网2030水平年年负荷曲线

表2 昌都电网2030水平年冬季夏季典型日负荷特性曲线

4 电源规划

2014年昌都地区电网电源总装机容量为96.40 MW，其中水电装机容量为71.20 MW，火电装机容量为25.20 MW。

由于三江流域及其支流其他大中型水电站尚未完成输电规划，或完成输电规划定位主要为外送，故均未纳入昌都电网网内电源规划。

昌都电网2015—2030年电源建设方案：昌都电网投产果多电站（4台，总计160 MW），觉巴水电站（3台，总计30 MW），瓦托水电站（3台，总计50 MW），侧格水电站（4台，总计160 MW），新增装机容量400 MW，全部为水电。2020年昌都电网电源总装机容量为496.40 MW。2020—2030年，昌都电网投产的水电电源有勒珠水电站（4台，总计120 MW）。

根据昌都地区小水电运行情况及配网建设情况，满足接入条件的小水电18座，容量10.20 MW。2030年昌都市电力系统总装机容量达到了616.40 MW，其中水电装机容量占95.9%，火电装机容量占4.1%。

5 电力电量平衡

5.1 平衡原则

1）设计代表年。以各电站的枯水年、平水年出力过程参与昌都电网电力电量平衡。

2）系统备用容量。根据DL/T 5015-1996《水利水电工程动能设计规范》和昌都电网的实际情况，事故备用容量取各月最大负荷的10%，且不小于系统最大单机容量，由水电承担。负荷备用取最大负荷的5%，全部由具有调节能力的靠近负荷中心的水电承担。

3）优先安排已建及在建的具有较好调节性能的水电站，以发挥其调峰作用。

4）昌都电站和沙贡电站为昂曲河的上下游梯级，因此合并考虑。

5）昌都应急电源不纳入设计水平年电力电量平衡。

5.2 电力平衡结果

勒珠水电站2030设计水平年的枯水年1—12月典型日运行方式见图1。

图1 2030水平年冬季典型日运行方式（枯水年）

5.3 电量平衡结果

2030水平年昌都电网内水电站在枯水期（11月至翌年5月）间均不弃水。昌都电网需要藏中、四川电网等外网补充电量，最大月平均补充377.60 MW，最小月平均补充93.80 MW，全枯水期平均补充259.10 MW。昌都电网内各水电站丰水期（6—10月）均弃水，其中，勒珠水电站最大月平均弃水电量为39.90 MW，最小月平均弃水电量为9.10 MW，汛期平均弃水电量为26.60 MW。昌都电网2030水平年电量平衡成果见表3。

表3 昌都电网2030年电量平衡表（平水年） MW

6 结论

1）勒珠水电站是金河干流水电规划中调节性能最好、装机容量最大的梯级电站，可充分利用其调节性能，与下游的瓦托、金河电站联合运行，提高梯级电站枯水期发电出力，改善电能质量。

2）勒珠水电站具备季调节能力，可增加昌都电网的调峰能力，为系统提供调峰、调频和备用容量，缓解昌都电网的电力供需矛盾，改善电网的运行条件。

3）昌都电网以水电电源为主，设计水平年水电调节能力不足，丰盈枯缺现象突出，枯水期系统水电出力无法满足负荷要求，尚需网外电源作为补充。