Xác định các thông số của trạm thủy điện nhỏ điều tiết ngày làm việc ở chế độ ngập chân
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN NHỎ
ĐIỀU TIẾT NGÀY LÀM VIỆC Ở CHẾ ĐỘ NGẬP CHÂN
Nguyễn Văn Nghĩa
Trường Đại học Thủy lợi
Tóm tắt: Khi các trạm thủy điện (TTĐ) làm việc trong bậc thang thì chúng có liên hệ về thủy văn
và thủy lực. Trường hợp nhà máy của công trình nằm trong phạm vi dao động mực nước của hồ
chứa thủy điện phía hạ lưu (chế độ ngập chân) thì cao độ đáy kênh xả tối ưu của công trình đó
cần được xác định thông qua phân tích kinh tế. Mặt khác, khi có công trình phía thượng lưu tham
gia điều tiết thì mực nước chết (MNC) của công trình phía hạ lưu cần tính toán xác định lại để đạt
hiệu quả cao nhất. Đối với TTĐ nhỏ điều tiết ngày thì khi tính toán xác định các thông số tối ưu
cần được tính toán đồng thời về thủy văn-thủy lực, các trị số thủy năng được tính theo các khung
giờ của biểu giá chi phí tránh được.
Từ khóa: Bậc thang, Trạm thủy điện, hiệu quả năng lượng, biểu giá chi phí tránh được, điều
tiết ngày.
Summary: The hydropower plants have a relation about hydrology and hydraulic when they work
in the cascade hydropower system. In case of one hydropower plant is in the limitation of
dowstream reservoir level change, it needs an economical analysis to determine the optimal bed
chanal of this construction. In other way, the minimum drawdown level (MDDL) is recalculated
to have maximum effective energy when a upstream reservoir regulate the flow. With a small
hydropower having a daily regulation reservoir, when a parameter is optimal calculated it need
having a simultaneous calculation about geology and hydraulic, the parameters power is
calculated according to the avoidable cost tariffs.
Keywords: Cascade, Hydropower plant, effective energy, avoidable cost tariffs, daily regulation.
1. GIỚI THIỆU*
hệ về lưu lượng-cột nước. Trong các thông số
chịu ảnh hưởng bởi yếu tố trên thì cao độ đáy
kênh xả của nhà máy phía thượng lưu và mực
nước chết (MNC) thiết kế của hồ chứa công
trình phía hạ lưu là hai thông số cần quan tâm
hơn cả vị nó sẽ ảnh hưởng đến trị số các thông
số còn lại khi tính toán thủy năng-thủy lợi.
Trong phạm vi bài báo này chủ yếu đề cập đến
việc xác định tối ưu cao độ đay kênh xả và
MNC tối ưu khi làm việc ở chế độ ngập chân
công trình.
Khi các công trình làm việc trong bậc thang mà
chế độ thủy văn-thủy lực phụ thuộc lẫn nhau thì
việc xác định các thông số của trạm thủy điện
đều cần thiết phải tính toán đồng thời cho các
trạm này. Một trong những vấn đề cần quan tâm
nhất là liên hệ về mực nước hạ lưu nhà máy
công trình thượng lưu với mực nước hồ chứa
công trình phía hạ lưu. Khi kênh xả nhà máy
thủy điện bị “ngập” trong hồ chứa công trình
phía hạ lưu thì chế độ làm việc của nhà máy bị
ảnh hưởng bởi quá trình biến đổi mực nước Trong tính toán thiết kế, do kênh xả nằm trong
thượng lưu của công trình phía dưới. Như vậy phạm vi ảnh hưởng của mực nước hồ phía dưới
chế độ làm việc của hai công trình đều có liên thì việc chọn cao trình đáy kênh xả hợp lý là cần
Ngày nhận bài: 09/4/2019
Ngày duyệt đăng: 12/6/2019
Ngày thông qua phản biện: 22/5/2019
1
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
thiết để đảm bảo hiệu quả kinh tế của dự án. số của thông số nào đó) so với phương án gốc;
Nếu chọn cao trình đáy kênh xả thấp thì tăng
B là doanh thu từ bán điện quy về thời điểm
được sản lượng điện, nhưng để thi công nhà
tại của một phương án (về trị số của thông số
máy thì phải tăng kích thước đê quây nhà máy
nào đó) so với phương án gốc.
dẫn đến tăng chi phí. Ngược lại nếu chọn cao
C là chi phí quy về thời điểm tại của một
phương án (về trị số của thông số nào đó) so với
phương án gốc.
trình đáy kênh xả cao thì giảm sản lượng điện
nhưng giảm chi phí đê quây. Đây là một bài
toán kinh tế giữa chi phí-lợi ích.
2.1. Doanh thu B
Đối với công trình phía hạ lưu, khi có sự tham
gia điều tiết nước của hồ chứa phía thượng lưu
thì có thể MNC tối ưu của công trình sẽ thay đổi
(thường cao hơn hoặc bằng MNC thiết kế). Do
vậy, khi MNC thay đổi cũng sẽ ảnh hưởng đến
việc quyết định đáy kênh xả cho nhà máy phía
thượng lưu, việc xác định MNC tối ưu cho nhà
máy phía hạ lưu cần được thực hiện trước khi
tính toán xác định cao trình đáy kênh xả tối ưu
cho nhà máy phía thượng lưu.
Do các TTĐ làm việc trong bậc thang cho nên
B sẽ phụ thuộc vào quy trình vận hành phát
điện của các công trình này. Vì vậy, mục tiêu
cần làm là tối ưu B dựa trên trị số năng lượng
thu được, do đó hàm mục tiêu của bài toán là
DOANH THU từ bán điện năm đạt giá trị lớn
nhất.
365 24
365 24
B =
( 2 )
Bi
Ei .gi max
t1 i1
t1 i1
Bài báo xây dựng phương pháp tính toán thủy
năng trong trường hợp các công trình thủy điện
nhỏ điều tiết ngày có liên hệ phụ thuộc cả lưu
lượng và cột nước với nhau. Áp dụng cho hai
công trình cụ thể nằm trong bậc thang thủy điện
để tìm ra lợi ích thông qua sản lượng điện thu
được, đồng thời sử dụng phương pháp phân tích
kinh tế để so sánh chọn ra phương án đáy kênh
cho hiệu quả cao nhất.
Ở đây: B là doanh thu từ bán điện trung bình
trong một năm; Bi là doanh thu từ bán điện thu
được ở giờ thứ i; Ei và gi lần lượt là điện năng
thương phẩm và giá bán điện ở giờ thứ i; 24 là
số giờ trong ngày.
Ei Ni .ti
( 3 )
Ni , ti lần lượt là công suất trung bình và thời
gian (giờ) tương ứng với khung giờ thứ i.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Công suất phát điện ở một thời điểm bất kỳ
trong ngày được xác định:
Để giải quyết vấn đề này, cần thiết phải kết hợp
cả tính toán thủy năng mô phỏng cho bậc thang,
đồng thời xem xét đến yếu tố chi phí xây dựng
khi các thông số khác thay đổi, ở trong phạm vi
bài báo này chỉ giới hạn bậc thang gồm hai công
trình thủy điện nhỏ có hồ điều tiết ngày. Mô
hình toán chung áp dụng khi phân tích lựa chọn
( 4 )
Ni 9,81.tbi .mfi .Qi .Hi
Ở đây, Qi và Ni cần đảm bảo điều kiện ràng buộc
về lưu lượng công suất:
Qmin Qi Qkdi
( 5 )
( 6 )
thông số là bài toán hiệu quả kinh tế, trong bài Nmin Ni Nkdi
báo này hàm mục tiêu của bài toán được thể
Qmin
;
Qkdi lần lượt là lưu lượng tối thiểu của tổ
hiện như trong phương trình (1):
∆NPV = ∆B - ∆C max
Trong đó:
máy và lưu lượng khả dụng của nhà máy thủy
điện, lưu lượng khả dụng phụ thuộc vào cột
nước phát điện trong khi lưu lượng nhỏ nhất
phụ thuộc vào điều kiện kỹ thuật của turbine,
yêu cầu lợi dụng tổng hợp phía hạ lưu, yêu cầu
( 1 )
NPV chính là chênh lệch lợi nhuận ròng thu
được của công trình ứng một phương án (về trị
2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
điểm đoạn i.
CÔNG NGHỆ
dòng chảy môi trường sinh thái,...và Qkdi
Qtdmax
Nmin
.
Tùy theo đặc điểm của các công trình mà có thể
lựa chọn một trong hai phương án vận hành
phát điện (chi tiết xem [1], [2]):
;
Nkdi lần lượt là công suất tối thiểu của tổ
máy và công suất khả dụng của nhà máy thủy
điện, công suất khả dụng phụ thuộc vào cột
nước phát điện.
- Phương án 1: Vận hành tối đa công suất vào
giờ cao điểm nhưng khi lưu lượng nước đến nhỏ
cần tính toán sử dụng nước sao cho đầu giờ cao
điểm thứ nhất ngày hôm sau (9h30) có nghĩa là
hồ sẽ được tích đầy trước 9h30 ngày hôm sau
Qi ;Hi lần lượt là lưu lượng phát điện, cột nước
trung bình phát điện thời đoạn thứ i,
lần lượt là hiệu suất của tua-bin, máy bất kể lượng nước đến nhiều hay ít.
tbi ;mfi
phát điện tương ứng ở thời đoạn thứ i.
- Phương án 2: Vận hành tối đa công suất vào
giờ cao điểm, khi lượng nước đến ít thì lấy nước
từ hồ để phát điện đến MNC, như vậy trong
ngày tiếp theo mực nước hồ có thể chưa đạt đến
MNDBT trước 9h30 nếu lượng nước đến nhỏ.
Hiệu suất của turbine tbi phụ thuộc vào lưu
lượng và cột nước tương ứng ở thời đoạn thứ i.
Như vậy, việc lựa chọn số tổ máy làm việc để
đạt được điện năng giờ cao điểm cũng như tổng
điện năng nhiều nhất trong ngày ngoài việc phụ
thuộc vào lưu lượng nước đến còn phụ thuộc
đáng kể vào đặc tính đường ống (quan hệ tổn tất
cột nước Q-hw) và đặc tính turbine.
Như vậy, sau khi chọn một phương án làm gốc
để so sánh thì sẽ tính toán được B của từng
phương án.
2.2. Chi phí C
Cột nước phát điện được xác định theo
thức:
công
C chính là chi phí phải bỏ ra tăng lên/giảm
đi của một phương án (ứng với trị số của một
thông số nào đó) so với phương án gốc. Chi
phí bao gồm các chi phí về xây dựng, thiết
bị,...
Qi
hw
Qi
( 7 )
Hi Ztli Zhl
Trong đó,
là mực nước thượng lưu trung
Ztli
bình của hồ chứa ở thời điểm thứ i
3. ÁP DỤNG TÍNH TOÁN CHO BẬC
THANG THỦY ĐIỆN THƯỢNG SƠN TÂY
- SƠN TÂY
V V
i1
i
(8)
Ztli Z
Vi Z
2
3.1. Giới thiệu về công trình
Ngoài ra còn đảm bảo điều kiện ràng buộc về
mực nước thượng lưu của hồ chứa:
Dự án thủy điện Thượng Sơn Tây có vị trí trên
sông Đăk Đrinh, cách tuyến đập thủy điện Sơn
Tây khoảng 2,1 km phía thượng lưu. Vị trí
tuyến đập nằm trên xã Sơn Mùa và xã Sơn
Dung, huyện Sơn Tây, tỉnh Quảng Ngãi, là dự
án thuỷ điện tận dụng dòng chảy của lưu vực
của sông Đăk Đrinh (phần khu giữa đập Đăk
Đrinh - đập Thượng Sơn Tây khoảng 150 Km2)
để phát điện với quy mô công suất khoảng 12
MW, sản lượng điện trung bình nhiều năm
khoảng 37,16 triệu kWh. Công trình thuỷ điện
Thượng Sơn Tây nằm sông Đăk Đrinh, là phụ
lưu cấp 1 của sông Trà Khúc. Tuyến nhà máy
MNC Ztli MNDBT
(9)
Trường hợp xét đến yếu tố ngập chân công
trình tức mực nước thượng lưu của công trình
phía hạ lưu ảnh hưởng đến mực nước hạ lưu
của công trình phía thượng lưu thì phương
trình ( 7) chuyển thành phương trình ( 10)
sau đây:
haluu
tli
( 10 )
Hi Ztli max
Z
;Zhl
Qi
hw
Qi
haluu
Trong đó:
là mực nước thượng lưu của
Z
tli
hồ chứa công trình thủy điện phía hạ lưu ở thời
3
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
F (km2)
0,4
thủy điện Thượng Sơn Tây cách tuyến đập
2km về phía hạ lưu, cách trung tâm huyện Sơn
Tây khoảng 6km về hướng Đông, cách trung
tâm huyện Sơn Hà khoảng 8km về hướng Tây
và cách thành phố Quảng Ngãi khoảng 45km
về phía Tây Tây Nam.
0,0
0,2
0,6
0,8
260
250
240
230
220
260
250
240
230
220
Z-V
Z-F
Hạ lưu thủy điện Thượng Sơn Tây là thủy điện
Sơn Tây có MNDBT/MNC=192,5/183 và
Nlm=18MW. Diện tích lưu vực tính đến tuyến
đập Sơn Tây khoảng 193 Km2, lưu lượng trung
bình nhiều năm Qo=14,1 m3/s. Thủy điện Sơn
Tây có đập dạng bê tông trọng lực, đập tràn tự
do có ngưỡng tràn tương ứng MNDBT. Công
trình đã được phê duyệt thiết kế kỹ thuật với
phương án MNC = 183m khi công trình thủy
điện Thượng Sơn Tây chưa được bổ sung quy
hoạch. Sơ đồ bậc thang thủy điện được thể hiện
trong Hinh 1.
0,0
1,0
2,0
3,0
V (106m3)
4,0
5,0
6,0
Hình 2: Quan hệ Z-F-V thủy điện
Thượng Sơn Tây
F (km2)
0,0
0,0
0,0
0,1
0,1
200
200
190
180
170
190
180
170
Z-V
Z-F
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
V (106m3)
TT§ th-îng s¬n t©y
mndBT/MNC = 248.0/246.0
Hình 3: Quan hệ Z-F-V thủy điện Sơn Tây [3]
®-êng hÇm ¸p lùc
- Quan hệ lưu lượng (Q)-mực nước hạ lưu (Zhl)
tại kênh xả hạ lưu nhà máy: Đối với thủy điện
Thượng Sơn Tây, khi lưu lượng xả của nhà máy
vượt quá lưu lượng tối đa qua nhà máy thì mực
nước hạ lưu sẽ chính là mực nước trên tràn của
nhà máy thủy điện Sơn Tây (192,5m). Ứng với
mỗi phương án đáy kênh xả khác nhau, tiến
hành tính toán thủy lực để xác định quan hệ Q-
Zhl tương ứng.
nmt® th-îng s¬n t©y
nlm = 12.0mw
TT§ s¬n t©y
mndBT/MNC = 192.5/183.0
nmt® s¬n t©y
nlm = 18.0mw
®-êng hÇm ¸p lùc
Hình 1: Sơ đồ bậc thang thủy điện
Thượng Sơn Tây-Sơn Tây
196
194
3.2. Tài liệu phục vụ tính toán
- Đặc trưng hồ chứa Z-F-V:
192
Đường quan hệ Z = f(F,V) của thủy điện
Thượng Sơn Tây và Sơn Tây được thiết lập trên
cơ sở đo vẽ từ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000.
Q-Zhl (đáy kênh 189.0)
Q-Zhl (đáy kênh 189.5)
190
Q-Zhl (đáy kênh 190.0)
Q-Zhl (đáy kênh 191.0)
188
0
100
200
300
400
Q (m3/s)
Hình 4: Quan hệ Q-Zhl thủy điện Thượng Sơn
Tây ứng với các cao độ đáy kênh khác nhau
4
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
phát trục đứng đồng bộ ba pha. Hệ số công suất
K=9,81.ηtb.ηmf.ηtrđ (hiệu suất truyền động ηtrđ =
1) của thủy điện Thượng Sơn Tây và Sơn Tây
lần lượt là 8,66 và 8,6.
95
90
85
80
75
- Các cột nước đặc trưng
Cột nước lớn nhất Hmax; cột nước bình quân
Hbq; cột nước tính toán Htt và cột nước nhỏ nhất
Hmin được xác định như sau:
0
5000
10000
15000
Q (m3/s)
Hmax = MNDBT – Zhl(Qmin) – hw(Qmin) (11)
Hình 5: Quan hệ Q-Zhl thủy điện Sơn Tây [3]
365 24
E .H
i
i
- Quan hệ lưu lượng (Q)-tổn thất cột nước trên
tuyến năng lượng (hw)
1
i1
Hbq =
(12)
365 24
E
i
15
10
5
1
i1
Htt = MNC – Zhl(Qmax) – hw(Qmax
Hmin = Min (Hmin1; Hmin2
Hmin1 = MNC – Zhl(Qmax_MNC) -
- hw(Qmax_MNC
Hmin2 = H(Qlũ _TK
Trong đó:
Qmin là lưu lượng chảy qua tuabin khi nhà máy
làm việc với công suất tối thiểu Nmin
)
(13)
)
(14)
)
(15)
(16)
0
0
10
20
30
40
50
)
Q (m3/s)
Hình 6: Quan hệ Q-hw thủy điện
Thượng Sơn Tây
=
60%.Nđm; ở đây Nđm là công suất định mức của
tổ máy;
20
15
10
5
Qmax là lưu lượng lớn nhất chảy qua nhà máy
thủy điện;
Qmax_MNC là giá trị lưu lượng lớn nhất qua nhà
máy trong điều kiện làm việc bình thường
(không xả lũ) khi hồ ở mực nước chết;
0
0
5
10
15
20
25
30
Hmin1 là cột nước thấp nhất khi hồ ở mực nước
chết ứng với trường hợp làm việc bình thường;
Q (m3/s)
Hình 7: Quan hệ Q-hw thủy điện Sơn Tây
Hmin2 là cột nước xảy ra khi hồ Thượng Sơn Tây
xả lũ thiết kế.
- Tài liệu thủy văn: Chuỗi dòng chảy ngày đến
tuyến công trình từ 1977-2016.
3.3. Xác định MNC tối ưu cho thủy điện Sơn
Tây
- Tài liệu thấm và bốc hơi: Tính bằng 1% lưu
lượng nước đến trung bình ngày.
Do thủy điện Sơn Tây đã được phê duyệt thiết
kế với phương án MNDBT = 192,5m;
MNC=183m nên cao độ ngưỡng cửa nhận nước
đã cố định, MNC “định danh” chính là MNC
- Đặc tính thiết bị: Cả hai công trình đều sử
dụng tuabin tram trục (francis) trục đứng, máy
5
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
thiết kế. Tuy nhiên, khi phê duyệt thiết kế công Tây, do vậy phương án MNC tốt nhất là
trình này chưa có bổ sung quy hoạch thủy điện phương án cho doanh thu cao nhất, doanh thu
Thượng Sơn Tây ở phía thượng lưu, do vậy khi được tính toán trên cơ sở giá bán điện áp dụng
có sự tham gia làm việc của thủy điện Thượng cho năm 2019 [4]. Kết quả tính toán thủy năng
Sơn Tây thì MNC trong quá trình vận hành thực liên hồ chứa Thượng Sơn Tây-Sơn Tây để xác
cần tính toán lại để đảm bảo có hiệu quả cao định MNC tối ưu cho thủy điện Sơn Tây được
nhất cho công trình. Ở đây chi phí xây dựng thể hiện trong Bảng 1:
không thay đổi khi thay đổi MNC của hồ Sơn
Bảng 1: Bảng tổng hợp so sánh MNC hồ thủy điện Sơn Tây
TT
Thông số
Đơn vị
m
Liên hồ Thượng Sơn Tây - Sơn Tây
1 MNDBT
192,5 192,5 192,5 192,5
192,5 192,5
192,5
189
2 MNC
m
183
185
187
188
190
191
3 Cột nước Hmax
4 Cột nước Hmin
5 Cột nước tính toán
6 Cột nước bình quân
7 Lưu lượng lớn nhất
8 Công suất bảo đảm
9 Công suất lắp máy
m
116,21 116,21 116,21 116,21
92,98 92,98 92,98 92,98
97,10 97,10 97,10 97,10
114,88 114,93 115,03 115,08
21,57 21,57 21,57 21,57
4,56 4,56 4,56 4,56
18,00 18,00 18,00 18,00
116,21 116,21
92,98 92,98
97,10 97,10
115,24 115,44
21,57 21,57
4,56 4,56
116,21
92,98
97,10
115,15
21,57
4,56
m
m
m
m3/s
MW
MW
18,00 18,00
18,00
Điện năng
10 trung bình Eo
triệu kwh 74,884 74,900 74,923 74,926
triệu kwh 25,21 25,21 25,20 25,20
74,929 74,768
25,19 25,18
74,933
25,20
11 Điện năng mùa mưa
Giờ cao điểm
12 mùa mưa
triệu kwh 6,14 6,14 6,14 6,14
triệu kwh 12,88 12,88 12,88 12,88
6,14 6,14
6,14
Giờ trung bình
13 mùa mưa
12,87 12,86
12,87
Giờ thấp điểm
14 mùa mưa
triệu kwh 6,19 6,19 6,19 6,19
triệu kwh 49,68 49,69 49,72 49,72
6,19 6,19
49,74 49,58
18,47 18,41
6,19
49,74
18,47
15 Điện năng mùa khô
16 Giờ cao điểm mùa khô triệu kwh 18,43 18,45 18,46 18,47
Giờ trung bình
17 mùa khô
18
triệu kwh 23,36 23,36 23,36 23,36
triệu kwh 7,89 7,89 7,89 7,89
23,37 23,27
7,90 7,90
23,37
7,89
Giờ thấp điểm
6
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
TT
Thông số
mùa khô
Đơn vị
Liên hồ Thượng Sơn Tây - Sơn Tây
19 Hệ số công suất k
20 Số tổ máy
-
-
8,60 8,60 8,60 8,60
8,60 8,60
8,60
2,00
2,00 2,00 2,00 2,00
5,41 5,41 5,41 5,41
75,62 75,62 75,62 75,62
0,450 0,450 0,450 0,450
2,00 2,00
5,41 5,41
75,62 75,62
0,450 0,450
21 Lưu lượng nhỏ nhất
22 Mực nước hạ lưu min
23 Dòng chảy môi trường
m3/s
m
5,41
75,62
0,450
m3/s
Doanh thu
24 (trừ 1,5% tổn thất)
Tỷ đồng 87,513 87,551 87,599 87,616
87,630 87,398
87,633
Như vậy, khi có sự tham gia điều tiết của
Thượng Sơn Tây, MNC vận hành thực tế của
hồ Sơn Tây chỉ cần hạ đến cao độ 189,0m là
mang lại hiệu quả tối ưu nhất du doanh thu
chênh lệch không đáng kể, tuy nhiên điều này
có ý nghĩa trong việc quyết định cao trình đáy
kênh xả của nhà máy Thượng Sơn Tây.
chứa của thủy điện Sơn Tây nên thay đổi là
MNDBT/MNC=192,5/189,0m. Như vậy, các
phương án đáy kênh xả của thủy điện Thượng
Sơn Tây chỉ nên xem xét từ 189m ở lên. Khi đáy
kênh xả tăng lên thì sản lượng điện cũng giảm
đồng thời chi phí vào xây dựng nhà máy (chủ yếu
chi phí bê tông) và chi phí đê quai phục vụ thi
công nhà máy (do ngập trong hồ chứa thủy điện
Sơn Tây) tăng lên, ở đây bài báo coi phương án
gốc là phương án có cao độ đáy kênh ở 191,0m.
Kết quả được thể hiện trong Bảng 2:
3.4. Xác định cao trình đáy kênh xả tối ưu
cho thủy điện Thượng Sơn Tây
Như phân tích ở trên, khi có sự tham gia điều tiết
của hồ thủy điện Thượng Sơn Tây, thông số hồ
Bảng 2: Bảng tổng hợp so sánh cao độ đáy kênh xả nhà thủy điện Thượng Sơn Tây
Cao độ đáy kênh xả
TT
Thông số
Đơn vị
189
248
189,5
248
190
248
191
248
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MNDBT
MNC
m
m
246
246
246
246
Cột nước Hmax
m
58,09
48,75
50,25
54,99
3,89
57,08
48,75
50,25
54,71
3,89
56,12
48,75
50,25
54,20
3,89
57,57
48,75
50,25
54,87
3,89
Cột nước Hmin
m
Cột nước tính toán
Cột nước bình quân
Lưu lượng đảm bảo
Lưu lượng lớn nhất
Công suất bảo đảm
m
m
m3/s
m3/s
MW
MW
27,57
1,85
27,57
1,85
27,57
1,85
27,57
1,85
10 Công suất lắp máy
12,00
12,00
12,00
12,00
7
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Cao độ đáy kênh xả
TT
Thông số
Đơn vị
189
189,5
0,143
0,110
0,000
0,074
0,036
0,033
0,018
0,014
190
191
Chênh lệch điện năng
trung bình Eo
11
12
13
14
15
16
17
18
19
triệu kwh
triệu kwh
triệu kwh
triệu kwh
triệu kwh
triệu kwh
triệu kwh
triệu kwh
0,191
0,149
0,000
0,101
0,049
0,042
0,024
0,017
0,091
0,073
0,000
0,049
0,024
0,018
0,009
0,009
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
Chênh lệch điện năng
mùa mưa
Chênh lệch điện năng giờ
cao điểm mùa mưa
Chênh lệch điện năng giờ
trung bình mùa mưa
Chênh lệch điện năng giờ
thấp điểm mùa mưa
Chênh lệch điện năng
mùa khô
Chênh lệch điện năng giờ
cao điểm mùa khô
Chênh lệch điện năng giờ
trung bình mùa khô
Chênh lệch điện năng giờ
thấp điểm mùa khô
triệu kwh
-
0,000
2,00
0,000
2,00
0,000
2,00
0,000
2,00
20 Số tổ máy
Chênh lệch tổng mức đầu tư
trước thuế
22 NPV
21
tỷ đồng
tỷ đồng
1,920
0,748
0,570
0,653
0,000
0,000
1,160
0,801
Như vậy, khi nhà máy thủy điện Thượng Sơn thang ở chế độ ngập chân công trình.
Tây nằm trong phạm vi dao động mực nước hồ
Đối với các nhà máy thủy điện ở hạ lưu, khi có
sự tham gia điều tiết của các hồ chứa phía
thượng lưu thì MNC có thể nâng lên để đảm bảo
vận hành có hiệu quả cao nhất.
thủy điện Sơn Tây thì cao độ đáy kênh xả không
phải ở mức thấp ngang với MNC thiết kế của
hồ thủy điện Sơn Tây, ở đây cao độ đáy kênh
xả tối ưu gần xấp xỉ với MNC tối ưu của hồ thủy
điện Sơn Tây khi làm việc ở chế độ vận hành
liên hồ.
Đối với các nhà máy thủy điện ở thượng lưu mà
chế độ làm việc phụ thuộc vào mực nước
thượng lưu của nhà máy thủy điện phía hạ lưu
thì cao độ đáy kênh xả không thể chọn theo
4. KẾT LUẬN
Bài báo đã sử dụng phương pháp tính toán mô MNC của hồ phía dưới (khi thiết kế) mà cần dựa
phỏng thủy năng kết hợp phân tích kinh tế để vào MNC vận hành của hồ phía dưới.
lựa chọn cao trình đáy kênh xả và mực nước
chết tối ưu khi các trạm này làm việc trong bậc
thấy, MNC của hồ Sơn Tây cao hon MNC trong
Khi áp dụng cho Thượng Sơn Tây và Sơn Tây cho
8
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
quá trình thiết kế kỹthuật khoảng 6m trong khi cao (189,5m) xấp xỉ với MNC tối ưu hồ Sơn Tây khi
trình đáy kênh xả thủy điện Thượng Sơn Tây vận hành liên hồ chứa (189,0m).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Văn Nghĩa và nnk (2017). ”Nghiên cứu cơ sở khoa học tối ưu vận hành phát điện
cho bậc thang thủy điện nhỏ điều tiết ngày Krông Nô 2&3 khi tham gia thị trường điện Việt
Nam”. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở, ĐH Thủy lợi năm 2016.
[2] Nguyễn Văn Nghĩa (2017). “Nghiên cứu lựa chọn quy trình vận hành phát điện hợp lý cho
bậc thang thủy điện Krông Nô 2&3”. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi, số 41 tháng
12/2017, trang 120-126.
[3] Công trình thủy điện Sơn Tây (2017). “Hồ sơ thiết kế kỹ thuật”.
[4] Quyết định sô 226/QĐ-BCT ngày 31 tháng 01 năm 2019 (2019). “Ban hành biểu giá chi phí
tránh được năm 2019”.
9
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019
9 trang
22/04/2022
1200
Bạn đang xem tài liệu "Xác định các thông số của trạm thủy điện nhỏ điều tiết ngày làm việc ở chế độ ngập chân", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- xac_dinh_cac_thong_so_cua_tram_thuy_dien_nho_dieu_tiet_ngay.pdf
