計(jì)算某流域水電站保證出力和多年平均發(fā)電量

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計(jì)算某流域水電站保證出力和多年平均發(fā)電量1、 確定設(shè)計(jì)保證率 根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知，湖北省電網(wǎng)中水電比重占57%，由水利水電工程水利動(dòng)能設(shè)計(jì)規(guī)范可查得其對應(yīng)的水電站設(shè)計(jì)保證率為95%98%。取95%為隔河巖水電站的設(shè)計(jì)保證率。選取95%、50%、1-95%，在年水量頻率曲線上分別確定設(shè)計(jì)枯水年、設(shè)計(jì)中水年和設(shè)計(jì)豐水年的年水量。2、 選取典型年根據(jù)年水量法選取典型年將表1-6所給的數(shù)據(jù)根據(jù)年年水量由大到小排序，并計(jì)算其對應(yīng)的頻率，計(jì)算結(jié)果如表所示。 表1序號(hào)頻率(%)年份年平均流量(m/s)年水量（億m）13.4 54-55602.3190.0826.9 58-59517.

2、2163.23310.3 75-76497.2156.91413.8 73-74487.8153.95517.2 63-64482.4152.24620.7 71-72475.4150.03724.1 69-70449.3141.8827.6 67-68447.2141.13931.0 64-65429.6135.581034.5 62-63422.2133.241137.9 68-69419132.231241.4 52-53405.9128.11344.8 77-78403.791.31448.3 70-71401126.551551.7 74-75361.5114.091655.2 60

3、-61350.9110.741758.6 76-77335.2105.791862.1 65-66320.5101.151965.5 57-58303.495.752069.0 61-62295.293.162172.4 56-57290.391.622275.9 78-79289.391.32379.3 59-60287.890.832482.8 72-73282.189.032586.2 51-52270.185.242689.7 55-5627085.212793.1 53-54254.978.712896.6 66-67249.477.61繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，如圖所示。在繪制的經(jīng)驗(yàn)頻率曲

4、線上找出95%、50%、5%所對應(yīng)的年水量值，查圖可知設(shè)計(jì)枯水年的年水量為79億m，設(shè)計(jì)中水年年水量為115億m，設(shè)計(jì)豐水年年水量為180億m。選取與設(shè)計(jì)年水量接近的年份作為設(shè)計(jì)典型年：選取66-67年作為設(shè)計(jì)枯水典型年，其年水量為78.7億m，放大倍比K枯=79/78.7=1.004; 表2 流量（m/s）月份456789101112123天然流量273.8658522294.5128.497.2187.9179.480.255195319設(shè)計(jì)流量274.9660.6524.1295.6128.997.6188.6180.180.555.2195.8320.3選取60-61年作為設(shè)計(jì)中水典型

5、年，其年水量為110.7億m放大倍比K中=115/110.7=1.309;表3 流量（m/s）月份456789101112123天然流量296.4414.4825.1864.7151421.9151281.386.152.175.4578設(shè)計(jì)流量307.9430.5857.3898.4156.9438.3156.9292.389.554.177.4600.5選取58-59年作為豐水典型年，其年水量為163.2億m，放大倍比K豐=180/163.2=1.103; 表4 流量（m/s）月份456789101112123天然流量636.31057694.81199775.9211.5575.8152

6、74.266.3184535設(shè)計(jì)流量701.81165.8766.31322.5855.8233.3635.1167.681.873.1202.9590.1一、 計(jì)算保證出力1、 計(jì)算調(diào)節(jié)流量 根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知，Z消=40m，Z死=160m，則正常蓄水位Z正= Z消+ Z死=200m，根據(jù)表1-1庫容曲線知，水庫的興利庫容V興=34.0億m。壩址處多年平均年水量W年=378.3122.63106=11.94109m庫容系數(shù)=V興/W年=15108/11.94109=12.56%,介于8%-30%之間，可進(jìn)行年調(diào)節(jié)。當(dāng)水庫進(jìn)行完全年調(diào)節(jié)時(shí)，Q設(shè)年=250.4m3/s W設(shè)年=79億m 表5 流量

7、（m/s）月份456789101112123設(shè)計(jì)流量274.9660.6524.1295.6128.997.6188.6180.180.555.2195.8320.3流量小于250.4 m3/s的月份為枯水期，則枯水期為8月至次年2月，共7個(gè)月?？菟?T枯=72.63106=18.41106s枯水期總水量 W設(shè)枯=（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2+195.8）2.63106 =24.37億m完全年調(diào)節(jié)所需庫容 V完= Q設(shè)年T枯- W設(shè)枯 =250.418.41106-24.37108 =21.726億m由此可知，V興， V完,水庫為年調(diào)節(jié)水庫。 按已知興利

8、庫容確定調(diào)節(jié)流量假定8月至次年1月為枯水期，枯水期為6個(gè)月。調(diào)節(jié)流量 Q調(diào)=（W設(shè)供+ V興）/T供 =（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2）2.63106（62.63106） =261.87 m3/s由于Q調(diào)大于2月份的設(shè)計(jì)流量，故2月份也屬于枯水期。所以，假設(shè)枯水期從8月至次年2月，共7個(gè)月。此時(shí)，Q調(diào)=（W設(shè)供+ V興）/T供 =（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2+195.8）2.63106（72.63106） =213.86 m3/s當(dāng)Q調(diào)為213.86 m3/s時(shí)，枯水期正好為8月至次年2月，共7個(gè)月。所以，Q調(diào)=213.

9、86 m3/s2、確定發(fā)電水頭根據(jù)壩址水位流量關(guān)系曲線，表1-2水位高程m77.757878.57980.18182.183.684.55相應(yīng)流量m/s50691793309201590246036804490Q調(diào)=213.86 m3/s時(shí)，根據(jù)差分法，下游水位高程h1=78.5+（79-78.5）/(330-179)(213.86-179) =78.6m上游水位高程為正常蓄水位 h2=200m水頭 H= h2-h1 =200-78.6 =121.4m3、計(jì)算保證出力保證出力 N保=A Q調(diào)H (A取8.5)N保=8.5213.86121.4=.134 kw二、 計(jì)算裝機(jī)容量電站的裝機(jī)容量是由

10、最大工作容量、備用容量和重復(fù)容量三部分組成。而備用容量一般采用電力系統(tǒng)最大負(fù)荷的某一百分比求得；電力系統(tǒng)的重復(fù)容量一般由火電站承擔(dān)，水電站不考慮重復(fù)容量。所以，要計(jì)算水電站的裝機(jī)容量主要在于確定水電站的最大工作容量。1、 計(jì)算水電站最大工作容量年調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量N水、工主要取決于供水期內(nèi)的保證電能E保、供。E保、供= N保T供E保、供= .1347730 = kw.h通過假定若干個(gè)水電站最大工作容量方案，可以推求出水電站最大工作容量N水、工與其供水期內(nèi)的保證電能E保、供之間的關(guān)系，并繪制出水電站最大工作容量N水、工與其供水期內(nèi)的保證電能E保、供之間的關(guān)系曲線?，F(xiàn)已知保證電能，在關(guān)系曲線

11、上即可對應(yīng)求出N水、工 。推求N水、工與E保、供之間的曲線關(guān)系為滿足電力系統(tǒng)正常工作，水、火電站的最大工作容量之和必須等于電力系統(tǒng)的最大負(fù)荷，即N水、工 + N火、工 = P系假設(shè)1 假設(shè)火電站的最大工作容量為480萬kw根據(jù)表1-4和表1-5表1-4 2010年湖北電網(wǎng)冬季日負(fù)荷表 萬kw小時(shí) 12345678負(fù)荷609602583558595622673714小時(shí)910111213141516負(fù)荷747763754705690705714705小時(shí)1718192021222324負(fù)荷737796821812783769693622表1-5 湖北電網(wǎng)2010年最大負(fù)荷表 萬kw月份12345

12、6789101112負(fù)荷821811802792781773781792792802811821由表1-4可知，2010年1月電網(wǎng)最大負(fù)荷為821萬kw，與12月份相等，于是可用冬季日負(fù)荷表直接計(jì)算1月和12月的水電站日電能量。用日負(fù)荷表減去火電站的最大工作容量480萬kw即為水電站的日負(fù)荷。其結(jié)果如下表：表6 2010年1月、12月水電站日負(fù)荷表 萬kw小時(shí)12345678負(fù)荷12912210378115142193234小時(shí)910111213141516負(fù)荷267283274225210225234225小時(shí)1718192021222324負(fù)荷25731634133230328921314

13、2由表6知水電站的最大工作容量為341萬kw。則1月水電站的日電能量等于12月水電站日電能量：E1=E12=(129+122+103+78+115+142+193+234+267+283+274+225+210+225+234+225+257+316+341+332+303+289+213+142)1 =5252 萬kw.h1月、12月的水電站的平均出力：N1=N12= E1/24=525224=218.83 萬KW同理E2= E11=5012 kw.h N2=N11=208.83 萬kwE8= E9=4556 kw.h N8=N9=189.83 萬kwE10=5024 kw.h N10=20

14、9.33 萬kwE保、供=730（218.832+208.832+189.832+209.33） =.3 kw.h同理假設(shè)火電站的最大工作容量為470萬kw時(shí)水電站最大工作容量 N工=351 萬kw供水期保證電能 E保、供=.3 kw.h假設(shè)火電站的最大工作容量為460 萬kw時(shí)水電站最大工作容量 N工=361 萬kw供水期保證電能 E保、供=.3 kw.h根據(jù)以上三組水電站最大工作容量和供水期保證電能數(shù)據(jù)，繪出N- E保、供曲線。如圖所示。根據(jù)曲線圖查得，E保、供= kw.h，對應(yīng)的最大工作容量為356.3 萬kw。2、 計(jì)算水電站的備用容量電站的備用容量由負(fù)荷備用容量、事故備用容量和檢修備

15、用容量組成。檢修備用容量一般由火電站承擔(dān)，所以水電站的備用容量計(jì)算中一般不考慮檢修備用容量。根據(jù)水利動(dòng)能設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定,負(fù)荷備用容量可采用系統(tǒng)最大負(fù)荷的5%,事故備用容量可采用系統(tǒng)最大負(fù)荷的10%。由資料可知，系統(tǒng)的最大負(fù)荷為821 萬kw。所以負(fù)荷備用容量 N負(fù)荷=821 5% =41.05 萬kw事故備用容量 N事故= 821 10% =82.1 萬kw3、 計(jì)算水電站的裝機(jī)容量N裝= N工 + N負(fù)荷 + N事故 =356.3 + 41.05 +82.1 =480萬kw三、 計(jì)算多年平均發(fā)電量選用三個(gè)點(diǎn)代表年法計(jì)算多年平均發(fā)電量。選用枯水年、中水年、豐水年作為設(shè)計(jì)代表年，求出這三個(gè)代表年

16、的年發(fā)電量，其均值即為水電站的多年平均發(fā)電量。（1）枯水年年發(fā)電量的計(jì)算時(shí)段t月456789天然來水流量Q天m/s273.8658522294.5128.497.2月平均上游水位Z上M200200200200200200月平均下游水位Z下78.8179.2879.1678.8878.2778.13水電站平均水頭H121.19120.72120.84121.12121.73121.87水電站效率0.850.850.850.850.850.85月平均出力N水萬kw276766.2452.6029.741303988月發(fā)電量E水萬kw.h201984835238396217129514272106時(shí)

17、段t月101112123天然來水流量Q天m/s187.9179.480.255195319月平均上游水位Z上M200200200200200200月平均下游水位Z下78.5378.578.0577.8878.5578.96水電站平均水頭H121.47121.5121.95122.12121.45121.04水電站效率0.850.850.850.850.850.85月平均出力N水萬kw19.0418.1881.5562.8022.1436.10月發(fā)電量E水萬kw.h138931326816311125604428772204第行為計(jì)算時(shí)段，以月為計(jì)算時(shí)段。第行為天然來水流量，視為該流量全部用于發(fā)

18、電。第行為上游水位，視正常蓄水位為上游水位，均為200m。第行為下游水位，根據(jù)表1-2壩址水位流量曲線內(nèi)插求得。第行為水電站平均水頭，H=Z上 - Z下 （m）第行為水電站效率，取0.85。第行為月平均出力，N水=9.81Q天H （kw）第行為月發(fā)電量，E水=730N水 （kw.h）由上表可知，水電站每月的月平均出力均小于水電站裝機(jī)容量480萬kw。所以，枯水年水電站的年平均發(fā)電量E年=730Ei （i=1，2.12）算得枯水年水電站的年平均發(fā)電量E枯=萬kw.h（2）中水年年發(fā)電量的計(jì)算計(jì)算方法同枯水年時(shí)段t月456789天然來水流量Q天m/s296.4414.4825.1846.71514

19、21.9月平均上游水位Z上M200200200200200200月平均下游水位Z下78.8979.1679.9279.9978.3779.17水電站平均水頭H121.11120.84120.08120.01121.63120.83水電站效率0.850.850.850.850.850.85月平均出力N水萬kw29.9341.7582.6184.7315.3142.51月發(fā)電量E水萬kw.h208513048260310618521178031031時(shí)段t月101112123天然來水流量Q天m/s151281.386.152.175.4578月平均上游水位Z上M200200200200200200月平均下游水位Z下78.3778.8478.0577.8878.0379.46水電站平均水頭H121.63121.16121.92122.22121.97120.54水電站效率0.850.850.850.850.850.85月平均出力N水萬kw15.3128.4287.5353.1076.6858.10月發(fā)電量E水萬kw.h111802074663898387615598042410中水年水電站年平均發(fā)電量E中=