計(jì)算某流域水電站保證出力和多年平均發(fā)電量

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(duì)應(yīng)的水電站設(shè)計(jì)保證率為95%~98%。取95%95%50%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1-6率，計(jì)算結(jié)果如表所示。1（億m3）13.4（億m3）13.454-55602.3190.0826.958-59517.2163.23310.375-76497.2156.91413.873-74487.8153.95517.263-64482.4152.24620.771-72475.4150.03724.169-70449.3141.8827.667-68447.2141.13931.064-65429.6135.581034.562-63422.2133.241137.968-69419132.231241.452-53405.9128.11344.877-78403.791.31448.370-71401126.55

年份年平均流量(m3/s)

年水量1551.774-75361.5114.091655.260-61350.9110.741758.676-77335.2105.791862.165-66320.5101.151965.557-58303.495.752069.061-62295.293.162172.456-57290.391.622275.978-79289.391.32379.359-60287.890.832482.872-73282.189.032586.251-52270.185.242689.755-5627085.212793.153-54254.978.712896.666-67249.477.61繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，如圖所示。在繪制的經(jīng)驗(yàn)頻率曲線上找出95%、50%、5%所對(duì)應(yīng)的年水量值，79億設(shè)計(jì)中水年年水量為180億。選取與設(shè)計(jì)年水量接近的年份作為設(shè)計(jì)典型年：66-6778.7億放大倍比K =79/78.7=1.004;枯表2 流量（m3/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)中水典型年，其年水量為110.7億m3放大倍比K

=115/110.7=1.309;中表3 流量月份456789101112123天然流量296.4414.4825.1864.7151421.9151281.386.152.175.4578設(shè)計(jì)流量307.9430.5857.3898.4156.9438.3156.9292.389.554.177.4600.558-59163.2億放大倍比K

=180/163.2=1.103;豐表4 流（m3/s）月份456789101112123天然流量636.31057694.81199775.9211.5575.815274.266.3184535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①根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知，Z

=40m，Z消

=160m，則正常蓄水位Z =Z死 正+Z =200m1-1庫(kù)容曲線知，水庫(kù)的興利庫(kù)容消 死

=34.0億興m3。壩址處多年平均年水量W

=378.3×12×2.63×106=11.94×109m3年

/W =15×108/11.94×109=12.56%8%-30%之間，興 年可進(jìn)行年調(diào)節(jié)。當(dāng)水庫(kù)進(jìn)行完全年調(diào)節(jié)時(shí)，Q=250.4m3/s W=79億設(shè)年 設(shè)年表5 流（m3/s）月份456789101112123設(shè)計(jì)流量274.9660.6524.1295.6128.997.6188.6180.180.555.2195.8320.3250.4m3/s827枯水期

=7×2.63×106枯=18.41×106s枯水期總水量W

=（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2+195.8）設(shè)枯×2.63×106=24.37億m3完全年調(diào)節(jié)所需庫(kù)容V

=Q完 設(shè)年

-W枯 設(shè)枯=250.4×18.41×106-24.37×108=21.726億m3由此可知，V <V,水庫(kù)為年調(diào)節(jié)水庫(kù)。興， 完②按已知興利庫(kù)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 =（W +V ）/T調(diào) 設(shè)供 興 供=（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2）×2.63×106÷（6×2.63×106）=261.87m3/s由于Q 大于2月份的設(shè)計(jì)流量，故2月份也屬于枯水期。調(diào)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 =（W +V ）/T調(diào) 設(shè)供 興 供=（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2+195.8）×2.63×106÷（7×2.63×106）=213.86m3/s當(dāng)Q 為213.86m3/s時(shí)，枯水期正好為8月至次年2月，共7個(gè)月。調(diào)所以，Q =213.86m3/s調(diào)2、確定發(fā)電水頭根據(jù)壩址水位流量關(guān)系曲線，1-2水位高程m77.757878.57980.18182.183.684.55相應(yīng)流量m3/s50691793309201590246036804490Q =213.86m3/s調(diào)下游水位高程h

=78.5+（79-78.5）/(330-179)×(213.86-179)1=78.6mh=200m2水頭 H=h-h2 1=200-78.6=121.4m3、計(jì)算保證出力保證出力N=AQ H (A取8.5)保 調(diào)N=8.5×213.86×121.4保=220682.134kw二、計(jì)算裝機(jī)容量電站的裝機(jī)容量是由最大工作容量、備用容量和重復(fù)容量三部分組要計(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‘’

主要取決于供水期內(nèi)的保證電能E 。保、供E =NT保、供 保 供E =220682.134×7×730=1127685705kw.h保、供作容量N‘’

之間的關(guān)系，并繪制出水電站水、工 保、供最大工作容量與其供水期內(nèi)的保證電能E 之間的關(guān)系曲線。水工 保供現(xiàn)已知保證電能，在關(guān)系曲線上即可對(duì)應(yīng)求出N‘’ 。水、工推求N‘’ 與E 之間的曲線關(guān)系水、工 保、供為滿足電力系統(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‘’

+N‘’

=P‘’系1480萬(wàn)1-41-5表1-4 2010年湖北電網(wǎng)冬季日負(fù)荷表 萬(wàn)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(wàn)kw月份123456789101112負(fù)荷8218118027927817737817927928028118211-41821萬(wàn)12112480kw其結(jié)果如下表：62010112月水電站日負(fù)荷表萬(wàn)kw小時(shí)12345678負(fù)荷12912210378115142193234小時(shí)910111213141516負(fù)荷267283274225210225234225小時(shí)1718192021222324負(fù)荷負(fù)荷257316341332303289213142由表6知水電站的最大工作容量為341萬(wàn)kw。112E=E=(129+122+103+78+115+142+193+234+267+283+274+225+210+21 1225+234+225+257+316+341+332+303+289+213+142)×1=5252萬(wàn)kw.h1月、12月的水電站的平均出力：N=NE/24=5252÷24=218.83萬(wàn)KW1 12 1同理E=E=5012kw.h N

=208.83萬(wàn)kw2 11 2 11EE=4556kw.h N=N=189.83萬(wàn)kw8 9 8 9E=5024kw.h N=209.33萬(wàn)kw10 10E =730×（218.83×2+208.83×2+189.83×2+209.33）保、供=1054346.3kw.h同理470kw水電站最大工作容量N

‘’=351萬(wàn)kw工供水期保證電能E

=1105446.3kw.h保、供460萬(wàn)kw水電站最大工作容量N

‘’=361萬(wàn)kw工供水期保證電能E

=1156546.3kw.h保、供根據(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

曲線。如圖所示。保、供根據(jù)曲線圖查得，E356.3萬(wàn)kw。

=1127685705kw.h，對(duì)應(yīng)的最大工作容量為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用容量組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%。821萬(wàn)kw所以負(fù)荷備用容量N事故備用容量N

=821×5%=41.05萬(wàn)kw負(fù)荷=821×10%=82.1萬(wàn)kw事故3、 計(jì)算水電站的裝機(jī)容量N=N裝

‘’+N +N工 負(fù)荷 事故=356.3+41.05+82.1=480萬(wàn)kw三、計(jì)算多年平均發(fā)電量（1）枯水年年發(fā)電量的計(jì)算時(shí)段時(shí)段t天然來(lái)水流量Q天月平均上游水位Z上月平均下游水位Z下水電站平均水頭H水電站效率月平均出力N水月發(fā)電量E水月⑴456789m3/s⑵273.8658522294.5128.497.2⑶200200200200200200M⑷78.8179.2879.1678.8878.2778.13⑸121.19120.72120.84121.12121.73121.87⑹0.850.850.850.850.850.85萬(wàn)kw⑺27．6766.2452.6029.7413．039．88萬(wàn)kw.h⑻201984835238396217129514272106時(shí)段t月⑴101112123天然來(lái)水流量Qm3/s⑵187.9179.480.255195319天月平均上游水位Z⑶200200200200200200上月平均下游水位ZM⑷78.5378.578.0577.8878.5578.96水電站平均水頭H⑸121.47121.5121.95122.12121.45121.04水電站效率η⑹0.850.850.850.850.850.85月平均出力N萬(wàn)kw⑺19.0418.1881.5562.8022.1436.10下水下水E萬(wàn)kw.h ⑻138931326816311125604428772204水第⑵行為天然來(lái)水流量，視為該流量全部用于發(fā)電。。1-2上-Z下第⑹行為水電站效率η，η0.85。水=9.81ηQH（kw）下水E萬(wàn)kw.h ⑻下水E萬(wàn)kw.h ⑻111802074663898387615598042410水水 水由上表可知，水電站每月的月平均出力均小于水電站裝機(jī)容量480萬(wàn)kw。i所以，枯水年水電站的年平均發(fā)電量E =730∑E （i=1，2….12）i年算得枯水年水電站的年平均發(fā)電量E =187092萬(wàn)kw.h枯時(shí)段t時(shí)段tQm3/s⑵296.4414.4825.1846.7151421.9月平均上游水位Z⑶200200200200200200月平均下游水位ZM⑷78.8979.1679.9279.9978.3779.17H⑸121.11 120.84120.08120.01121.63120.83水電站效率月平均出力水E月⑴456789天上下⑹0.850.850.850.850.850.85N kw⑺29.9341.7582.6184.7315.3142.51萬(wàn)kw.h⑻208513048260310618521178031031水時(shí)段t月⑴101112123天然來(lái)水流量Qm3/s⑵151281.386.152.175.4578天月平均上游水位Z⑶200200200200200200上月平均下游水位ZM⑷78.3778.8478.0577.8878.0379.46水電站平均水頭H⑸121.63121.16121.92122.22121.97120.54水電站效率η⑹0.850.850.850.850.850.85月平均出力N萬(wàn)kw⑺15.3128.4287.5353.1076.6858.10中水年水電站年平均發(fā)電量E =306906萬(wàn)kw.h中tt月⑴456789Qm3/s⑵636.31