水利水能规划课设

1、水利水能规划课程设水利水能规划课程设计 学院：班级：姓名：学号：目录1、 绪论-31.1基本资料分析-31.1.1 基本资料及数据-31.1.2 资料分析-41.2设计任务-51.3设计目的-51.4成功要求-51.5参考资料-51.6设计内容-52、径流调节与水能计算-52.1水库兴利调节计算-5 2.1.1应用时历列表法进行兴利调节计算-5 2.1.2应用时历图解法进行兴利调节计算-82.2年调节水电站最大工作容量确定-9 2.2.1电力系统年负荷曲线、日负荷曲线和日电能累积曲线绘制-9 2.2.2年调节水电站最大工作容量计算-102.3结论-153、计算表及附图-151、绪论1.1基本资

2、料分析 1.1.1基本资料及分析（一）电力系统负荷资料1、年负荷图（年最大负荷的百分比）：年度冬春夏秋冬月份123456789101112最大负荷（%）98969492908890929496981002、设计负荷水平年的最大负荷为100104kw3、典型日负荷图（最大负荷百分比）：时许（小时）12345678910111212月7472706872748088969288843、9月7068666466707478868480787月676563616367717582807775时序（小时）13141516171819202122232412月80828486909410098949082

3、783、9月7680828486909492888680747月737779808286908884827770 （二）计划兴建一座年调节水电站，其原始资料和已知条件为： 1、坝趾处设计代表年的径流资料(单位：米3/秒)月份456789101112123枯水年66018402430950570310150709080130400平水年1830214026301420840450180140130110120450丰水年21002730340023801040490260170801001905002、水库容积特性曲线水库水位（米）120130140145150155160165170173水库

4、容积 （108 米3） 1.53.56.99.111.815.119.424.731.537.8（1）选定水位正常蓄水方案 170米（2）选定水库死水位方案 140米3、年调节水电站下游水位流量关系曲线：水位（米）4.05.06.06.57.07.58.08.38.5流量（米3/秒）6020049073010701660254031903730水位零点的绝对高程方案 90米 4、同一设计枯水年供水期无调节水电站 （一）无调节水电站进口处设计枯水年流量资料月份三四五六七八九十十一十二一二年平均月平均流量 （m3/秒）23446914405494513222662091685876162367 （

5、二）无调节水电站枯水期上游水位保持315米不变月份Q天（m3/s）Z上（m）Z下（m）H（m）N（104kw）十209315233.9481.0613.55十一168315233.8181.1910.91十二58315233.3181.693.79一76315233.4581.554.96二162315233.881.210.52 （三）相关电站资料及说明1、设计水平年电力系统中火电站的必需容量 N火装 = 72.4 万kw2、 电力系统中无调节水电站装机容量 N无装 = 30 万 kw3、 其他资料l 拟建年调节水电站单机额定容量为 16 万kwl 拟建年调节水电站重复容量 N_重为15.7

6、 万kwl 年调节水电站承担备用容量的1/3，火电站承担2/3l 无调节水电站枯水各月平均出力l 拟建年调节水电站的效率为0.816h经济 = k水.（A/P，is，n）+P水/（a.f） = 300（0.11.125）/（1.125-1）+0.03/（1.050.02） = 2002小时月份N（104kw）月份N（104kw）月份N（104kw）月份N（104kw）月份N（104kw）十13.55十一10.91十二3.79一4.96二10.521.1.2资料分析 在此任务书中给出了电力系统设计负荷水平年的年负荷图，典型日负荷图，设计水电站的坝趾处设计代表年的径流资料，水库容积特性曲线及年调节

7、水电站下游水位流量关系曲线。根据给出的相关资料我们可以进行相关的蓄泄平衡计算进而计算出拟建水电站在其设计代表年的发电情况，根据电力系统的负荷资料可以进行水电站装机容量的计算，最终确定拟建水电站的装机容量以及该水电站多年平均发电量E平均1.2设计任务 以给定的有关基本资料为依据，应用水利水能规划的理论和方法，进行具体的分析计算，根据分析计算成果，编写设计说明书，并附上必要的图表1.3设计目的 使学生加深对水利水能规划课程基本理论的理解，更好地掌握水利水能规划的基知识和分析计算方法；培养学生分析问题、解决问题的能力，以及运算、绘图及编写说明书的能力。1.4成果要求 1.设计说明书和计算书各一份 2

8、.相关曲线绘图1.5参考资料 1.工程水文学 2.水利水能规划 3.水文分析与计算教材：水利水能规划 1.6 设计内容1.熟悉、分析有关资料，绘制相关曲线2.应用时历列表法进行兴利调节计算3.应用时历图解法进行兴利调节计算4.绘制电力系统年负荷图、典型日负荷图及日电能累积曲线5.根据电力电能平衡，确定拟建年调节水电站的最大工作容量、事故备用容量6.确定拟建年调节水电站装机容量及电力系统总装机容量7.对设计资料进行径流调节和水能计算，求水电站多年平均年发电量2、径流调节与水能计算21水库兴利调节计算 2.1.1应用时历列表法进行兴利调节计算 一、年调节水电站下游水位流量关系曲线、库容曲线的绘制

9、（一）年调节水电站水位库容关系 1.选定正常蓄水位为170米，死水为为140米 2.年调节水电站下游水位流量对应资料年调节水电站水位库容关系对应资料见下表：水库水位米120130140145150155160165170173水库容积秒 立米月57.1133.2262.6346.3449574.6738.2939.81198.61438.4水库容积亿 米31.53.56.99.111.815.119.424.731.537.8 3.由表中的资料绘制水位库容线-年调节水电站ZV关系曲线（二）年调节水电站下游水位流量关系1. 年调节水电站下游水位流量对应资料下游水位米94959696.59797.

10、59898.398.5下游流量米3/秒60200490730107016602540319037302. 由上表资料绘制下游水位流量关系曲线-年调节水电站ZQ关系曲线二、 用时历列表法进行设计枯水年供水期调节计算（一）计划新建的年调节水电站坝趾断面设计枯水年资料月份三四五六七八九十十一十二一二年平均月平均流量m3/s设计枯水年40066018402430950570310150709080130640（二）调节流量和供水期起讫月计算正常蓄水位170m，相应库容1198.6 m3/s月；死水位140m，相应库容262.6m3/s月 则V兴 V正V死 1198.6262.6 936 m3/s月 先

11、假设10月到次年3月由式 q （W供V兴2.63×106）T供 得： q （920936）6 309 m3/s 计算得的q小于次年3月份的天然流量 所以，次年3月份不应该包含在供水期内，即实际供水期应为5个月，按此供水期 再进行计算，得q （520936）5 291.2 m3/s q小于次年3月份的天然流量，大于供水期各月流量，小于非供水期各月流量，故： 调节流量q 291.2 m3/s 供水期为十月到次年二月（三）年调节水电站设计枯水年供水期调节计算 设计枯水年供水期调节计算表月份Q天(m3/s)Q用(m3/s)Q库时段末水库蓄水量(m3/s)上游水位时段平均下游流量(m3/s)下

12、游水位(m)平均水头(m)出力(104kw)月电能(104kw h)蓄水(m3/s)供水(m3/s)月初(m)月末(m)平均(m)93101198.617010150291.2141.21057.4170.0167.0168.5291.295.473.117.0312431.41170291.2221.2836.2167.0162.6164.8291.295.469.416.1711802.21290291.2201.2635162.6156.8159.7291.295.464.314.9810934.9180291.2211.2423.8156.8148.8152.8291.295.457.

13、413.379761.52130291.2161.2262.6148.8140144.4291.295.44911.428333.0合计93672.9753263.0 N保 = N / T供 = 72.975 = 14.594 ×104 kw E保 = E月 = 53263.0×104 kwh2.1.2应用时历图解法进行兴利库调节计算 一、水量差积曲线计算月份Q天(m3/s)Q定(m3/s)Q天Q定(m3/s)w(m3/smon)V兴(m3/smon)wV兴(m3/smon)三400600-200-200936-1136四66060060-140936-1076五18406

14、0012401100936164六2430600183029309361994七95060035032809362344八570600-3032509362314九310600-29029609362024十150600-45025109361574十一70600-53019809361044十二90600-5101470936534一80600-52095093614二130600-470480936-456三400600-200280936-656四66060060340936-596二、由上表数据绘制水量差积曲线三、图解计算调节流量和供水期起讫月份图解结果：Q调289 m3/s，其供水期

15、约为10月至次年2月 2.2年调节水电站最大工作容量确定 2.2.1电力系统年负荷水平年电力系统年负荷资料 一、1.设计符合水平年电力系统年负荷资料 （设计负荷水平年电力系统年负荷图如下表）季节冬春夏秋冬月份一二三四五六七八九十十一十二最大负荷104kw9896949290889092949698100 设计负荷水平年的最大负荷为 100104kw2.由资料绘制电力系统年负荷图-电力系统年负荷图 二、1.设计负荷水平年电力系统典型日负荷资料见下表时序（小时）12345678910111212月7472706872748088969288843、9月70686664667074788684807

16、87月676563616367717582807775时序（小时）13141516171819202122232412月80828486909410098949082783、9月7680828486909492888680747月。737779808286908884827770 2.由典型日负荷资料及日电能累计曲线计算数据绘制典型日负荷图及日电能累积曲线-典型日负荷图及日电能累积曲线：见附图 2.2.2 年调节最大水电站最大工作容量计算 一、年调节水电站最大工作容量计算 1.年调节水电站确定最大工作容量计算表方案 序号月份火电站和年调节水电站共承担的最大负荷(104kw)假设火电站承担的最大

17、负荷(104kw)供水期年调节水电站承担的最大负荷(104kw)供水期年调节水电站月电能(104kwh)供水期年调节水电站累积电能(104kwh)相应年调节水电站最大工作容量(104kw)11082.456022.4562324955236.211187.0927.0991201296.2136.2114652.8193.0433.0412251.2285.4825.48729621082.455923.4568405274437.211187.0928.0997281296.2137.2115260.8193.0434.0413011.2285.4826.48790431082.455824

18、.4572965608838.211187.0929.09103361296.2138.2116112193.0435.0413832285.4827.48851241082.455725.458268.85928039.211187.0930.09110961296.2139.2116963.2193.0436.0413832285.4828.4891203. 绘制最大工作容量和供水期关系曲线N1“ E供4. 在N1“ E供曲线上根据E保查得N1“ 37.35 万kw 二、年调节水电站备用容量、必须容量确定 1. N负备 由课程设计任务书中的相关资料及说明-年调节水电站承担备用容量的1/31

19、火电站承担2/3可得：N负备即为整个电力系统的N负备总的1/3。其中N负备总=1005% = 5万 kw ，故N负备 = 100×5 5 万kw 2.N事备 = 100×10 10万kw 3. N检备 由于水电站单机额定容量为16万kw故取 N事备 16万kw ，所以N检备暂不设 4. N备 = N负备N事备 516 21万kw 5. N必 = N备 + N1“ 年调节水电站承担7万kw，火电站承担14万kw 则 N必 N备NI'' 737.35 44.35万kw三、 年调节水电站重复容量计算1、三个设计代表年洪水期径流调节计算（一） 设计枯水年洪水期径流调

20、节计算表月份Q天(m3/s)Q用(m3/s)Q蓄(m3/s)Q弃(m3/s)Q下(m3/s)V始(m3/s月)V始V/2Z上(m)Z下(m)H(m)Q需(m3/s)340040000400262.6262.614095.7644.241253 466066000660262.6262.614096.3543.651270 5184088093624904262.6730.6159.896.7863.02880 624307690166124301198.61198.617097.9372.07769 795075801929501198.61198.617096.8573.15758 8570

21、570005701198.61198.617096.1873.82751 9310310003101198.61198.617095.574.5744 （二） 设计中水年洪水期径流调节计算表月份Q天(m3/s)Q用(m3/s)Q蓄(m3/s)Q弃(m3/s)Q下(m3/s)V始(m3/s月)V始V/2Z上(m)Z下(m)H(m)Q需(m3/s)345045000450262.6262.614095.944.11257 41830880 93614.46894262.6730.6159.896.7763.03880 52140768 0137221401198.61198.617097.7972

22、.21768 62630771 0185926301198.61198.617098.0671.94771 71420763 0657.214201198.61198.617097.3272.68763 8840756 083.98401198.61198.617096.6873.32756 9450450004501198.61198.617095.974.1748 （三） 设计丰水年洪水期径流调节表月份Q天(m3/s)Q用(m3/s)Q蓄(m3/s)Q弃(m3/s)Q下(m3/s)V始(m3/s月)V始V/2Z上(m)Z下(m)H(m)Q需(m3/s)356056000560262.626

23、2.614095.944.11257 42100884 936280 1164262.6730.6159.897.162.7884 52730771 01959 27301198.61198.617098.171.9771 63400774 02626 34001198.61198.617098.3571.65774 72380769 01611 23801198.61198.617097.9272.08769 81040759 0281 10401198.61198.617096.9673.04759 9490490004901198.61198.617095.974.1748 h经济 k水

24、（A/P , is , n） P水(af) 300×(0.1×1.125)/(1.1251)0.03 (1.05×0.02) 2002 小时2、 绘制弃水出力持续曲线及确定N重（1） 弃水出力持续曲线计算表弃水流量(m3/s)水头(m)弃水出力(104kw)按大小顺序排列的弃水出力(104kw)月数(月)持续时间(h)年平均持续时间(h)2463.021.210 150.5221730243116172.0766.939 112.6822146048719273.1511.236 106.9893219073014.4663.030.729 92.89742920

25、973137272.2179.258 79.258536501217185971.94106.989 66.939643801460657.272.6838.212 38.21275110170383.973.324.921 16.41985840194728062.714.045 14.045965702190195971.9112.682 11.2361073002433262671.65150.522 4.9211180302677161172.0892.897 1.21128760292028173.0416.419 0.7291394903163（2）由表中数据绘制弃水出力持续曲线由弃水出力持续曲线，根据h经济 2002h，查得 N重 15.7万kw 三、年调节水电站装机容量的初步确定及机组初步选择 N年装初 = N1“+ N备 + N重 则选用 4 台 16 万 Kw的发电机 N年装 = 64万kw四、电力系统多年平均发电量计算月份Q天(m3/s)Q用(m3/s)Q蓄(m3/s)Q弃(m3/s)Q下(m3/s)V始(m3/s月)V始V2Z上(m)Z下(m)H(m)出力(104kw)月电能(104kw)345045000450262.6262.614095.944.115.88 11