水電站水能計(jì)算PPT課件

1、 7.1 7.1 概述 7.2 7.2 水電站的保證出力和發(fā)電量計(jì)算 7.3 7.3 電力系統(tǒng)的負(fù)荷與容量組成 7.4 7.4 水電站裝機(jī)容量的選擇 7.5 7.5 水庫(kù)防洪特征水位的選擇本章內(nèi)容結(jié)構(gòu)：第1頁(yè)/共59頁(yè)7.1 7.1 概述概述 水電站水能計(jì)算的內(nèi)容、目的和基本資料水電站水能計(jì)算的內(nèi)容、目的和基本資料 水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式 第一節(jié)內(nèi)容結(jié)構(gòu)：第2頁(yè)/共59頁(yè) 內(nèi)容： 水能計(jì)算主要是確定水電站的動(dòng)能指標(biāo)水能計(jì)算主要是確定水電站的動(dòng)能指標(biāo)保保證出力和多年平均年發(fā)電量，及其相應(yīng)的主要參數(shù)證出力和多年平均年發(fā)電量，及其相應(yīng)的主要參數(shù)裝機(jī)容量和水庫(kù)的正常蓄水位。裝

2、機(jī)容量和水庫(kù)的正常蓄水位。 水電站的保證出力和發(fā)電量計(jì)算，是水能計(jì)算的水電站的保證出力和發(fā)電量計(jì)算，是水能計(jì)算的重要環(huán)節(jié)、故通常又將保證出力和發(fā)電量計(jì)算稱(chēng)為水能重要環(huán)節(jié)、故通常又將保證出力和發(fā)電量計(jì)算稱(chēng)為水能計(jì)算。計(jì)算。水電站水能計(jì)算的內(nèi)容、目的和基本資料第3頁(yè)/共59頁(yè) 目的： 在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，假定若干個(gè)水庫(kù)正常蓄水位方，假定若干個(gè)水庫(kù)正常蓄水位方案，為最終確定電站規(guī)模提供依據(jù)；案，為最終確定電站規(guī)模提供依據(jù)； 在運(yùn)行階段在運(yùn)行階段，根據(jù)水電站及水庫(kù)的實(shí)際運(yùn)行情況，根據(jù)水電站及水庫(kù)的實(shí)際運(yùn)行情況，計(jì)算水電站在各時(shí)段的出力和發(fā)電量，以便確定電力系計(jì)算水電站在各時(shí)段的出力和發(fā)電量，

3、以便確定電力系統(tǒng)中各電站的合理運(yùn)行方式。統(tǒng)中各電站的合理運(yùn)行方式。水電站水能計(jì)算的內(nèi)容、目的和基本資料第4頁(yè)/共59頁(yè)基本資料： 特性曲線特性曲線水庫(kù)面積曲線和水庫(kù)容積曲線；水庫(kù)面積曲線和水庫(kù)容積曲線；水文資料水文資料壩址斷面的壩址斷面的 、洪水及流域的降雨、蒸發(fā)等資、洪水及流域的降雨、蒸發(fā)等資料；料；用水資料用水資料發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、環(huán)境衛(wèi)生等綜合用水資料；發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、環(huán)境衛(wèi)生等綜合用水資料； 此外，還需要此外，還需要: :電力系統(tǒng)負(fù)荷、水輪機(jī)特性、發(fā)電引水電力系統(tǒng)負(fù)荷、水輪機(jī)特性、發(fā)電引水系統(tǒng)系統(tǒng) 以及下游水位流量關(guān)系曲線等資料以及下游水位流量關(guān)系曲線等資料水電站水能計(jì)算的內(nèi)容、目的

4、和基本資料第5頁(yè)/共59頁(yè) 水能利用的原理（1）水能的基本概念 河流中流動(dòng)著的水流蘊(yùn)藏著一定的能量，稱(chēng)為水能。河流中流動(dòng)著的水流蘊(yùn)藏著一定的能量，稱(chēng)為水能。在天然情況下，這些能量消耗于水流的內(nèi)部摩擦，克服沿在天然情況下，這些能量消耗于水流的內(nèi)部摩擦，克服沿程河床阻力，沖刷河床和夾帶泥沙等方面。采取一定的工程河床阻力，沖刷河床和夾帶泥沙等方面。采取一定的工程技術(shù)措施后，可將水能變?yōu)殡娔?，為人?lèi)服務(wù)。程技術(shù)措施后，可將水能變?yōu)殡娔?，為人?lèi)服務(wù)。水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式第6頁(yè)/共59頁(yè)（2） 水能計(jì)算原理推導(dǎo) 圖7-1 河段內(nèi)蘊(yùn)藏水能示意圖N9.81QH (kw)WZEgvrP)(2112111WZ

5、EgvrP)(2222222).()(212121mkgHWWZZEEE)/.(21smkgQHNTWHTE水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式第7頁(yè)/共59頁(yè) E EAQHAQH凈凈T T (kw.h) (kw.h) N981QH (kw)H凈=HH A為出力系數(shù)，在初步規(guī)劃設(shè)計(jì)估算時(shí)，大中型水電站可取A=7.5-8.5；小型水電站可取A6.5-7.5。理論值損失實(shí)際值)81. 9QH81. 9KWAQHQHN（凈凈凈電水第8頁(yè)/共59頁(yè) 開(kāi)發(fā)方式:集中落差和引取流量的方式。 根據(jù)開(kāi)發(fā)河段自然條件的差異，水能的開(kāi)發(fā)方式主要有根據(jù)開(kāi)發(fā)河段自然條件的差異，水能的開(kāi)發(fā)方式主要有壩式、引水式、混合式壩式、引水式

6、、混合式三三種。種。水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式第9頁(yè)/共59頁(yè)1、壩式(蓄水式)水電站水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式第10頁(yè)/共59頁(yè)2、引水式水電站水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式第11頁(yè)/共59頁(yè)3、混合式水電站水能利用的原理及開(kāi)發(fā)方式第12頁(yè)/共59頁(yè)7.2 7.2 水電站的保證出力和發(fā)電量計(jì)算水電站的保證出力和發(fā)電量計(jì)算 水電站的保證出力與保證電能計(jì)算水電站的保證出力與保證電能計(jì)算 1 1、無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能、無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算計(jì)算 2 2、年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算、年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算 3 3、多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證

7、電能計(jì)算、多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算 水電站的多年平均年發(fā)電量計(jì)算水電站的多年平均年發(fā)電量計(jì)算第二節(jié)內(nèi)容結(jié)構(gòu)：第13頁(yè)/共59頁(yè)1 1、無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站水能計(jì)算方法 定義：定義： 因庫(kù)容較小不能調(diào)節(jié)天然徑流的水電站，因庫(kù)容較小不能調(diào)節(jié)天然徑流的水電站，稱(chēng)為無(wú)調(diào)節(jié)水電站。稱(chēng)為無(wú)調(diào)節(jié)水電站。 如果庫(kù)存能夠按發(fā)電要求調(diào)節(jié)如果庫(kù)存能夠按發(fā)電要求調(diào)節(jié)一日以?xún)?nèi)的天然徑流，稱(chēng)為日調(diào)節(jié)水電站。一日以?xún)?nèi)的天然徑流，稱(chēng)為日調(diào)節(jié)水電站。 相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站的出力計(jì)算，都以無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站的出力計(jì)算，都以 “日日”為計(jì)算時(shí)段，故其保證出力為計(jì)算時(shí)段，故其保證出力N N保保為相應(yīng)于

8、設(shè)計(jì)為相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的日平均出力。保證率的日平均出力。 差異：差異：日調(diào)節(jié)水電站的上下游水位，隨一日之內(nèi)的日調(diào)節(jié)水電站的上下游水位，隨一日之內(nèi)的用水量不同而發(fā)生變化。用水量不同而發(fā)生變化。第14頁(yè)/共59頁(yè)例例7-1 7-1 某河床式水電站為無(wú)調(diào)節(jié)水電站，具有某河床式水電站為無(wú)調(diào)節(jié)水電站，具有1818年徑流資年徑流資料，其系列的代表性較好，有關(guān)資料列入表料，其系列的代表性較好，有關(guān)資料列入表7-17-1中，設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)保證率保證率P P=80%=80%。試推求該水電站的保證出力。試推求該水電站的保證出力N N保保和日保證電和日保證電能能E E保保。 （1）分組； （7）出力； （2）求可能引

9、用的發(fā)電流量；（8）累積出現(xiàn)次數(shù)； （3）上游水位； （9）累積頻率； （4）下游水位； （10）保證時(shí)間； （5）水頭損失； （11）求保證出力； （6）凈水頭； （12）求日保證電能1、無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站水能計(jì)算方法第15頁(yè)/共59頁(yè)日平均日平均流量分組流量分組（m3/s）各組日各組日平均流平均流量中值量中值m3/s引用及引用及損失損失流量流量m3/s發(fā)電發(fā)電流量流量Q電電m3/s上游上游水位水位Z上上（m）下游下游水位水位Z下下（m）水頭水頭損失損失Hm凈水頭凈水頭H凈凈（m）出力出力NkW各組出各組出現(xiàn)次數(shù)現(xiàn)次數(shù)（日）（日）累積出累積出現(xiàn)次數(shù)現(xiàn)次數(shù)（日）（日）累積頻率累積頻率P（%）

10、保證保證時(shí)間時(shí)間(按年計(jì)按年計(jì))t=8760P（h）1112132202204216295.85276.38276.381.11.118.3718.3731740317405985985985989.19.17972201802004196295.85276.32276.321.11.118.4318.43289002890012512572372311.011.09641801401604156295.85276.23276.231.11.118.5218.5223110231103613611084108416.516.514451401201305125295.85276.10276.1

11、01.11.118.6518.6518650186505985981682168225.625.622431201001105105295.85276.02276.021.11.118.7318.7315730157306906902372237236.136.131621008090585295.85275.90275.901.11.118.8518.851282012820226022604632463270.570.56176806070664295.85275.80275.801.11.118.9518.9597009700137313736005600591.491.48007604

12、050644295.85275.65275.651.11.119.1019.10672067203153156320632096.296.28427402030624295.85275.45275.451.11.119.3019.30371037101711716491649198.898.886552020614295.85275.30275.301.11.119.4519.45218021807979657065701001008760例題7-1 解答第16頁(yè)/共59頁(yè)1、無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站水能計(jì)算方法第17頁(yè)/共59頁(yè)2 2、年調(diào)節(jié)水電站水能計(jì)算 定義：水庫(kù)的興利庫(kù)容能夠?qū)σ荒陜?nèi)的天然

13、徑流進(jìn)行重新水庫(kù)的興利庫(kù)容能夠?qū)σ荒陜?nèi)的天然徑流進(jìn)行重新分配，將豐水期的余水量蓄起來(lái)提高枯水期的發(fā)電流量、分配，將豐水期的余水量蓄起來(lái)提高枯水期的發(fā)電流量、這類(lèi)水電站稱(chēng)為年調(diào)節(jié)水電站。這類(lèi)水電站稱(chēng)為年調(diào)節(jié)水電站。 方法： 設(shè)計(jì)枯水年法 和 長(zhǎng)序列法 方案比較階段一般采用設(shè)計(jì)枯水年法；對(duì)選定方方案比較階段一般采用設(shè)計(jì)枯水年法；對(duì)選定方案要求較詳細(xì)的水能計(jì)算可采用長(zhǎng)系列法。案要求較詳細(xì)的水能計(jì)算可采用長(zhǎng)系列法。 等流量法 和 等出力法第18頁(yè)/共59頁(yè)設(shè)計(jì)枯水年法實(shí)測(cè)徑流序列設(shè)計(jì)枯水年徑流設(shè)計(jì)年徑流量年內(nèi)分配興利調(diào)節(jié)計(jì)算設(shè)計(jì)枯水年供水期調(diào)節(jié)流量供水期的平均出力，即為年調(diào)節(jié)水電站的保證出力等流量或等

14、出力水能計(jì)算頻率計(jì)算第19頁(yè)/共59頁(yè)長(zhǎng)序列法實(shí)測(cè)徑流序列逐年進(jìn)行興利調(diào)節(jié)計(jì)算各年供水期的平均出力繪制供水期平均出力保證率曲線年調(diào)節(jié)水電站保證出力各年供水期逐年進(jìn)行供水期水能計(jì)算頻率計(jì)算第20頁(yè)/共59頁(yè)（1 1）用等流量法進(jìn)行設(shè)計(jì)枯水年的水能計(jì)算圖7-8 設(shè)計(jì)枯水年調(diào)節(jié)流量計(jì)算示意圖供水期的調(diào)節(jié)流量QP供為QP供（W供V興）/T供蓄水期的調(diào)節(jié)流量QP蓄為QP蓄（W蓄V興）/T蓄原理：第21頁(yè)/共59頁(yè)例例7-27-2 ：以發(fā)電為主的某年調(diào)節(jié)水電站，設(shè)計(jì)保證率：以發(fā)電為主的某年調(diào)節(jié)水電站，設(shè)計(jì)保證率P P=90%=90%，水庫(kù)正常蓄水位為水庫(kù)正常蓄水位為133.0m133.0m，死水位為，死水

15、位為110.0m110.0m，水庫(kù)水位庫(kù)，水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系、下游水位流量關(guān)系如表容關(guān)系、下游水位流量關(guān)系如表7-27-2。由分析計(jì)算得出壩址。由分析計(jì)算得出壩址處的設(shè)計(jì)枯水年流量過(guò)程，如表處的設(shè)計(jì)枯水年流量過(guò)程，如表7-37-3中、欄。初步計(jì)算中、欄。初步計(jì)算暫不計(jì)水庫(kù)的水量損失，水頭損失按暫不計(jì)水庫(kù)的水量損失，水頭損失按1.0m1.0m計(jì)算。試用等流計(jì)算。試用等流量法推求該水電站的保證出力和保證電能。量法推求該水電站的保證出力和保證電能。（1）用等流量法進(jìn)行設(shè)計(jì)枯水年的水能計(jì)算第22頁(yè)/共59頁(yè)時(shí)間時(shí)間(月月)天然天然流量流量Q天天（m3/s）引用引用流量流量Q引引（m3/s）水庫(kù)蓄水水庫(kù)蓄

16、水(+)或供水或供水(-)棄水棄水流量流量Q棄棄m3/s時(shí)段末時(shí)段末蓄水量蓄水量V末末(（m3/s）.月）月）平均蓄水平均蓄水量量(（m3/s）.月）月）上游平上游平均均水位水位Z上上（m）下游平下游平均均水位水位Z下下（m）水頭水頭損失損失H（m）平均平均凈水頭凈水頭（m）平均平均出力出力N（kW）月發(fā)月發(fā)電量電量E（萬(wàn)（萬(wàn)kWh）Q（m3/s）W（m3/s）11121314319.819.8007.707.70110.082.901.026.104134302414.914.9007.707.70110.082.901.026.103111227541.535.06.506.5014.20

17、10.95114.283.651.029.558274604655.335.020.3020.3034.5024.35126.583.651.041.8511718855730.230.20034.5034.50133.083.451.048.551173085683.516.2-12.65-12.6521.8528.18129.082.701.045.305853427928.816.212.6512.6534.5028.18129.082.421.045.305853427109.812.1-2.26-2.2632.2433.37132.382.421.048.884716344118.7

18、12.1-3.36-3.3628.8830.56130.882.421.047.384571334125.912.1-6.16-6.1622.7225.80127.882.421.044.38428231313.812.1-8.26-8.2614.4618.59122.282.421.038.78374127325.312.1-6.76-6.767.7011.08114.582.421.031.082999219227.5227.5005181表7-3 某年調(diào)節(jié)水電站等流量水能計(jì)算（不計(jì)水量損失，P=90%）凈HV第23頁(yè)/共59頁(yè)例例7-37-3 ：根據(jù)例：根據(jù)例7-27-2資料，按等出力試

19、算法求該水電資料，按等出力試算法求該水電站的保證出力站的保證出力N N保保及保證電能及保證電能E E保保。（2）用等出力法進(jìn)行設(shè)計(jì)枯水年的水能計(jì)算第24頁(yè)/共59頁(yè)時(shí)時(shí)間間(月月)已知已知出力出力NkW天然天然流量流量Q天天m3/s引用引用流量流量Q引引m3/s水庫(kù)蓄水水庫(kù)蓄水(+)或供水或供水(-)棄水棄水流量流量Q棄棄m3/s時(shí)段末時(shí)段末蓄水量蓄水量Q末末m3/s平均平均蓄水蓄水量量m3/s上游平上游平均均水位水位Z上上（m）下游下游平均平均水位水位Z下下（m）水頭水頭損失損失Hm平均凈平均凈水頭水頭m校核校核出力出力NkWQm3/sWm3/s11121314934.5(10)(4000)

20、(9.8)(10.10)(-0.3)(-0.3)(34.2)(34.35)(133.02)(82.25)(1.0)(49.77)(4021)1011400040009.88.710.0510.17-0.25-1.47-0.25-1.4734.2532.7834.3833.52133.05132.4682.2482.261.01.049.8149.20400540031240005.910.59-4.69-4.6928.0930.44130.4582.271.047.18399712400040003.85.311.6514.18-7.85-8.88-7.85-8.8820.2411.3624.

21、1715.8126.32118.882.3882.551.01.042.9435.2540023999934.51011425042509.88.710.6910.92-0.89-2.22-0.89-2.2233.6131.3934.0632.5133.0132.082.3082.341.01.049.7048.66425042511242505.911.58-5.68-5.6825.7128.55129.282.361.045.844247142503.813.10-9.30-9.3016.4121.06124.082.471.040.534248242505.318.10-12.80-12

22、.803.6110.01113.282.821.029.384254表7-4 某年調(diào)節(jié)水電站等出力水能計(jì)算（未計(jì)水量損失，P=90%）V凈H第25頁(yè)/共59頁(yè)3 3、多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算 水庫(kù)的興利庫(kù)容較大，能夠?qū)啄晟踔翈资甑奶烊粡绞徇M(jìn)行重水庫(kù)的興利庫(kù)容較大，能夠?qū)啄晟踔翈资甑奶烊粡绞徇M(jìn)行重新分配，將豐水年組的余水蓄存起來(lái)，提高枯水年組的發(fā)電流量，新分配，將豐水年組的余水蓄存起來(lái)，提高枯水年組的發(fā)電流量，這類(lèi)水電站稱(chēng)為這類(lèi)水電站稱(chēng)為多年調(diào)節(jié)水電站多年調(diào)節(jié)水電站。 當(dāng)水庫(kù)經(jīng)過(guò)多年調(diào)節(jié)，在相對(duì)于設(shè)計(jì)保證率的枯水年組內(nèi)所發(fā)出當(dāng)水庫(kù)經(jīng)過(guò)多年調(diào)節(jié)，在相對(duì)于設(shè)計(jì)保證率的枯水年組內(nèi)

23、所發(fā)出的平均出力。稱(chēng)為的平均出力。稱(chēng)為多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力。 在設(shè)計(jì)枯水年組內(nèi)的總發(fā)電量為保證電能，但電力系統(tǒng)都是以年在設(shè)計(jì)枯水年組內(nèi)的總發(fā)電量為保證電能，但電力系統(tǒng)都是以年來(lái)計(jì)算發(fā)電量的，故將按保證出力連續(xù)工作一年的發(fā)電量，作為來(lái)計(jì)算發(fā)電量的，故將按保證出力連續(xù)工作一年的發(fā)電量，作為多年調(diào)節(jié)水電站的保證電能多年調(diào)節(jié)水電站的保證電能。定義第26頁(yè)/共59頁(yè) 特點(diǎn) 當(dāng)水電站水庫(kù)進(jìn)行多年調(diào)節(jié)時(shí)，豐水年蓄存在水庫(kù)當(dāng)水電站水庫(kù)進(jìn)行多年調(diào)節(jié)時(shí)，豐水年蓄存在水庫(kù)中的多余水量，可以調(diào)配到連續(xù)幾個(gè)枯水年份使用，因中的多余水量，可以調(diào)配到連續(xù)幾個(gè)枯水年份使用，因此，多年調(diào)節(jié)水電站的特

24、點(diǎn)是其水庫(kù)能進(jìn)行年際間的水此，多年調(diào)節(jié)水電站的特點(diǎn)是其水庫(kù)能進(jìn)行年際間的水量調(diào)配，調(diào)節(jié)周期可長(zhǎng)達(dá)若干年，使水電站在連續(xù)枯水量調(diào)配，調(diào)節(jié)周期可長(zhǎng)達(dá)若干年，使水電站在連續(xù)枯水年組內(nèi)得到相同的平均出力和年發(fā)電量。年組內(nèi)得到相同的平均出力和年發(fā)電量。3、多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算第27頁(yè)/共59頁(yè) （1 1）按水電站的設(shè)計(jì)保證率）按水電站的設(shè)計(jì)保證率P P設(shè)計(jì)算水庫(kù)正常供水允許破設(shè)計(jì)算水庫(kù)正常供水允許破壞的年數(shù)壞的年數(shù) T T破破n- Pn- P設(shè)設(shè)(n+1)(n+1)； （2 2）從年徑流長(zhǎng)序列中，選擇最枯的連續(xù)枯水年組，逆時(shí)）從年徑流長(zhǎng)序列中，選擇最枯的連續(xù)枯水年組，逆時(shí)序從該枯水年組

25、末起扣除允許破壞年數(shù)序從該枯水年組末起扣除允許破壞年數(shù)T T破破，余下的年組即為，余下的年組即為所選的設(shè)計(jì)枯水年組；所選的設(shè)計(jì)枯水年組； （3 3）按等流量調(diào)節(jié)計(jì)算設(shè)計(jì)枯水系列的調(diào)節(jié)流量；）按等流量調(diào)節(jié)計(jì)算設(shè)計(jì)枯水系列的調(diào)節(jié)流量； （4 4）按等流量調(diào)節(jié)計(jì)算）按等流量調(diào)節(jié)計(jì)算N N保和保和E E保。保。 計(jì)算方法第28頁(yè)/共59頁(yè)水電站的多年平均年發(fā)電量計(jì)算水電站的多年平均年發(fā)電量計(jì)算定義： 無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)及多年調(diào)節(jié)水電站的多年平均發(fā)電量，均為多年運(yùn)行期間平均每年所產(chǎn)生的電能。計(jì)算方法：1、代表年法或代表年組法2、長(zhǎng)序列法第29頁(yè)/共59頁(yè) 在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，其計(jì)算精度要求不高，可采用簡(jiǎn)

26、化方法在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，其計(jì)算精度要求不高，可采用簡(jiǎn)化方法計(jì)算，一般采用計(jì)算，一般采用平水年法平水年法計(jì)算多年平均年發(fā)電量。計(jì)算多年平均年發(fā)電量。 水電站的初步設(shè)計(jì)階段，一般采用水電站的初步設(shè)計(jì)階段，一般采用三代表年法。三代表年法。是以三個(gè)是以三個(gè)代表年代表年( (設(shè)計(jì)枯水年、設(shè)計(jì)中水年和設(shè)計(jì)豐水年設(shè)計(jì)枯水年、設(shè)計(jì)中水年和設(shè)計(jì)豐水年) )的年發(fā)電的年發(fā)電量的平均值作為水電站多年平均年發(fā)電量。量的平均值作為水電站多年平均年發(fā)電量。1、代表年法或代表年組法）（枯平豐年旬月月年EEEENNEEiiii312437303611213、多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算第30頁(yè)/共59頁(yè) 方法方法：長(zhǎng)

27、系列法要求對(duì)實(shí)測(cè)徑流資料依時(shí)序逐年長(zhǎng)系列法要求對(duì)實(shí)測(cè)徑流資料依時(shí)序逐年逐時(shí)段進(jìn)行水能計(jì)算，并在對(duì)逐時(shí)段平均出力進(jìn)逐時(shí)段進(jìn)行水能計(jì)算，并在對(duì)逐時(shí)段平均出力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上求得水電站的多年平均年發(fā)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上求得水電站的多年平均年發(fā)電量。電量。2、長(zhǎng)序列法v適用范圍：當(dāng)水庫(kù)的正常蓄水位、死水位以及裝機(jī)容量都確定后，有必要用這種方法較精確的求出多年平均年發(fā)電量。nEnii/ )E1年年（3、多年調(diào)節(jié)水電站的保證出力與保證電能計(jì)算第31頁(yè)/共59頁(yè)小結(jié)7.1和7.2 主要介紹了以下幾個(gè)主要內(nèi)容：第32頁(yè)/共59頁(yè) 7.3 電力系統(tǒng)負(fù)荷與容量組成 電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷圖電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷圖 電力

28、系統(tǒng)的容量組成電力系統(tǒng)的容量組成 水電站、火電廠的工作特點(diǎn)水電站、火電廠的工作特點(diǎn) 第三節(jié)內(nèi)容結(jié)構(gòu)：第33頁(yè)/共59頁(yè)電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷圖 一、電力系統(tǒng)v 定義 作用v 用電戶(hù)工業(yè)用電農(nóng)業(yè)用電市政用電交通運(yùn)輸用電第34頁(yè)/共59頁(yè) 定義二、電力負(fù)荷圖出力與時(shí)間關(guān)系曲線v特性實(shí)踐證明它具有周期性的變化規(guī)律其變化情況可用日負(fù)荷圖與年負(fù)荷圖表示。電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷圖 第35頁(yè)/共59頁(yè) 1 1、日負(fù)荷圖、日負(fù)荷圖二、電力負(fù)荷圖圖7-10a 日負(fù)荷圖圖7-10b 日電能累積曲線第36頁(yè)/共59頁(yè)(1)日負(fù)荷圖的特征值與分區(qū) 日最大負(fù)荷日最大負(fù)荷N N日平均負(fù)荷日平均負(fù)荷日最小負(fù)荷日最小負(fù)荷N N1、日

29、負(fù)荷圖三個(gè)特征值分區(qū)基荷腰荷峰荷N第37頁(yè)/共59頁(yè)(2)日負(fù)荷特征系數(shù) 基荷指數(shù)：基荷指數(shù)： N/ 越大，基荷占負(fù)荷圖的比重越大，這表示用戶(hù)的用電越大，基荷占負(fù)荷圖的比重越大，這表示用戶(hù)的用電情況比較平穩(wěn)。情況比較平穩(wěn)。 日最小負(fù)荷率：日最小負(fù)荷率： NN 越小，表示負(fù)荷圖中高峰與低谷負(fù)荷的差別越大。越小，表示負(fù)荷圖中高峰與低谷負(fù)荷的差別越大。 日平均負(fù)荷率：日平均負(fù)荷率： N 越大，表示日負(fù)荷變化越小。越大，表示日負(fù)荷變化越小。1、日負(fù)荷圖NN第38頁(yè)/共59頁(yè) 表示一年內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)表示一年內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)荷變化過(guò)程線，稱(chēng)為荷變化過(guò)程線，稱(chēng)為年負(fù)荷年負(fù)荷圖圖2、年負(fù)荷圖v定義： 年最大負(fù)荷

30、圖：表示電力系統(tǒng)在一年內(nèi)各日或各月對(duì)各電站最大出力總和或發(fā)電設(shè)備總?cè)萘康囊?。年平均?fù)荷圖：表示電力系統(tǒng)在一年內(nèi)各日或各月對(duì)各電站總電量的要求。第39頁(yè)/共59頁(yè) 定義：定義： 與設(shè)計(jì)負(fù)荷水平相應(yīng)的年份稱(chēng)水電站的與設(shè)計(jì)負(fù)荷水平相應(yīng)的年份稱(chēng)水電站的設(shè)計(jì)水平設(shè)計(jì)水平年年。 選擇原則：選擇原則： 一般可采用第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)后的一般可采用第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)后的5-105-10年，所選年，所選設(shè)計(jì)水平年應(yīng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)五年計(jì)劃年份相一致。設(shè)計(jì)水平年應(yīng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)五年計(jì)劃年份相一致。3、水電站的設(shè)計(jì)水平年第40頁(yè)/共59頁(yè) 概念：電力系統(tǒng)的容量組成 一臺(tái)發(fā)電機(jī)組所標(biāo)的銘牌出力為額定容量，即容量一座電站所有發(fā)電機(jī)組的銘

31、牌出力之和，即電站的裝機(jī)容量電力系統(tǒng)中全部機(jī)組銘牌出力的總和，即電力系統(tǒng)總裝機(jī)容量第41頁(yè)/共59頁(yè)v 分類(lèi) 按電力系統(tǒng)中各類(lèi)容量擔(dān)任的任務(wù)分為： 最大工作容量N工備用容量N備重復(fù)容量N重負(fù)荷備用容量N負(fù)備事故備用容量N故備檢修備用容量N檢備電力系統(tǒng)的容量組成 第42頁(yè)/共59頁(yè)第43頁(yè)/共59頁(yè)1 1水電站的工作特性1 1）水電站正常工作只能達(dá)到一定的保證程度。）水電站正常工作只能達(dá)到一定的保證程度。2 2）水電站機(jī)組操作運(yùn)用靈便、啟閉迅速。所以，有一定的）水電站機(jī)組操作運(yùn)用靈便、啟閉迅速。所以，有一定的調(diào)節(jié)性能的水電站適宜擔(dān)任系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、負(fù)荷備用調(diào)節(jié)性能的水電站適宜擔(dān)任系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)

32、頻、負(fù)荷備用及事故備用等任務(wù)。及事故備用等任務(wù)。3 3）水電站運(yùn)行費(fèi)用較低，且不污染，有利于環(huán)境保護(hù)。）水電站運(yùn)行費(fèi)用較低，且不污染，有利于環(huán)境保護(hù)。4 4）水電站的建設(shè)地點(diǎn)受水能資源、地質(zhì)及地形等條件的限）水電站的建設(shè)地點(diǎn)受水能資源、地質(zhì)及地形等條件的限制。同時(shí)水電站土建工程量大，工期長(zhǎng)，且因其一般遠(yuǎn)離制。同時(shí)水電站土建工程量大，工期長(zhǎng)，且因其一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心地區(qū)，故需建高壓、遠(yuǎn)距離輸變電工程。另外，負(fù)荷中心地區(qū)，故需建高壓、遠(yuǎn)距離輸變電工程。另外，修建水庫(kù)一般會(huì)造成淹沒(méi)損失，需做好移民安置工作。修建水庫(kù)一般會(huì)造成淹沒(méi)損失，需做好移民安置工作。水電站、火電廠的工作特點(diǎn)第44頁(yè)/共59頁(yè)2火電

33、站的工作特性 火電站的主要設(shè)備為鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等，我火電站的主要設(shè)備為鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等，我國(guó)火電絕大部分以煤為燃料。國(guó)火電絕大部分以煤為燃料。 火電站的工作主要有以下特性：火電站的工作主要有以下特性：1 1）火電站出力和發(fā)電量的工作保證率較高。）火電站出力和發(fā)電量的工作保證率較高。2 2）火電站工作惰性大，機(jī)組啟動(dòng)費(fèi)時(shí)，加荷也較緩慢，）火電站工作惰性大，機(jī)組啟動(dòng)費(fèi)時(shí)，加荷也較緩慢，從停機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)到滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行一般需從停機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)到滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行一般需2 23 3小時(shí)。小時(shí)。3 3）由于火電必須消耗大量的燃料，且機(jī)組設(shè)備較復(fù)雜，）由于火電必須消耗大量的燃料，且機(jī)組設(shè)備較復(fù)雜，廠用電及所需管

34、理人員也多，所以，火電運(yùn)行費(fèi)遠(yuǎn)比水廠用電及所需管理人員也多，所以，火電運(yùn)行費(fèi)遠(yuǎn)比水電高。另外，火電站污染環(huán)境，需采取環(huán)保措施。電高。另外，火電站污染環(huán)境，需采取環(huán)保措施。水電站、火電廠的工作特點(diǎn)第45頁(yè)/共59頁(yè)7.4 7.4 水電站裝機(jī)容量的選擇水電站裝機(jī)容量的選擇 水電站最大工作容量確定水電站最大工作容量確定 水電站的備用容量水電站的備用容量 水電站的重復(fù)容量確定水電站的重復(fù)容量確定 水電站裝機(jī)容量的簡(jiǎn)化估算水電站裝機(jī)容量的簡(jiǎn)化估算 第四節(jié)內(nèi)容結(jié)構(gòu)：第46頁(yè)/共59頁(yè)水電站最大工作容量確定 無(wú)調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量確定無(wú)調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量確定v日調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量確定v年調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量確定v多年調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量確定第47頁(yè)/共59頁(yè) 無(wú)調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量確定 由于無(wú)調(diào)節(jié)水電站沒(méi)有水量調(diào)節(jié)能力，為避免棄水，其工作位置應(yīng)在基荷。按保證電能進(jìn)行計(jì)算，無(wú)調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量等于保證出力。 無(wú)調(diào)節(jié)水電站以保證出力在基荷運(yùn)行一日的發(fā)電量恰好等于保證電能。水電站最大工作容量確定第48頁(yè)/共59頁(yè)v日調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量確定取決于E保.日及電站在負(fù)荷圖中的位置圖a 在峰荷部分工作時(shí)圖b 承擔(dān)峰荷和基荷任務(wù)水電站最大工作容量確定第49頁(yè)