水电站发电应用

水电站及水库参数的选择第一节概述

1、参数选择的意义

2、参数选择的一般程序

第二节电力系统的电力电量平衡电力系统电力电量平衡的原则是：在满足电力系统出力和电量要求的前提下，使系统中燃料的消耗达到最经济，且使电力系统工作的保证率达到设计要求。

1、电力系统的电力（容量）平衡N//系=N系工=N水工+N火工+N其他工式中：N//系—电力系统最大负荷（kw）N系工—电力系统工作容量（kw）N水工、N火工、N其他工—水、火电站和其他电站的工作容量（kw）电力系统电力（或容量）平衡图2、电力系统的电量平衡

电量平衡的基本关系为E需=E系=E水+E火+E其他式中：E需—电力系统需要的电量(kwh)E系—电力系统总发电量(kwh)E水、E火、E其他—水、火电站和其他电站的发电量(kwh)

电力系统电量平衡图

第三节水电站装机容量的选择一、水电站最大工作容量的确定水电站最大工作容量是指设计水平年电力系统最大工作容量中可能合理承担的、可以替代火电站的那部分容量。水电站最大工作容量的确定从可靠性方面要求，必须满足电力系统电力、电量平衡要求，即：N//系=N//水工+N//火工E系=E水保+E火水电站最大工作容量的确定从经济方面要求，应使系统的计算支出最小。1、无调节水电站最大工作容量的确定根据可靠性和经济性的要求，无调节水电站的最大工作容量应等于保证出力，即N//水工=Np式中：Np—无调节水电站的保证出力；

N//水工—水电站的最大工作容量。2、日调节水电站最大工作容量的确定

日调节水电站最大工作容量确定具有综合利用要求时日调节水电站最大工作染容量确定

3、年年调节节水电电站最最大工工作容容量的的确定定最大负负荷划划分线线计算步步骤：：⑴计算算出年年调节节水电电站的的保证证出力力N保，以及及相应应的供供水期期T供的保证证电能能E供保=N保T供，并在在设计计负荷荷水平平年的的年最最大负负荷图图上表表出设设计枯枯水年年的供供水期期T供。⑵在供供水期期，为为了充充分发发挥水水电站站的作作用，，应使使水电电站担担任系系统峰峰荷。。⑶对每每一个个方案案，将将供水水期各各月水水电站站在相相应月月的典典型日日负荷荷图上上的日日电量量Ei（i代表某月）除除以24，则则得各月水电电站的日平均均出力N。推求年调节水水电站最大工工作容量计算算示意图年调节水电站站各最大工作作容量方案的的供水期电能能⑷作出水电站站各最大工作作容量方案与与其相应的供供水期保证电电能的关系曲曲线。根据水水电站供水期期保证电能E供保，即可求出年年调节水电站站的最大工作作容量N//水工。⑸上述为了确确定水、火电电站的工作容容量而在电力力系统日最大大负荷年变化化图上所作出出的负荷划分分图成为系统统出力平衡图图。工作容量与保保证电能关系系曲线4、多年调节节水电站最大大工作容量的的确定多年调节水电电站最大工作作容量确定示示意图二、电力系统统各种备用容容量的确定1、电力系统统的负荷备用用容量2、电力系统统的事故备用用容量3、电力系统统的检修备用用容量1、确定水电电站重复容量量的年利用小小时数重复容量与年年补充千瓦利利用小时关系系曲线三、水电站重重复容量的选选定假设额外设置置的重复容量量为△N重，平均每年工工作为h经济小时，则门年年生产的季节节性电能为△△E季=△N重h经济相应的火电站站总计算支出出为△u火=abS△E季=abS△N重h经济式中：b—每度电能消耗耗的燃料[kg/(KWh)]；S—每公斤燃料到到厂价格（元元/kg）；a—水、火电站厂厂内用店差别别系数，a=1.05水电站总计算算支出为△u水=△N重K水[（A/P，i，，n）+P水]式中：K水—水电站补充千千瓦投资（元元/KW）；P水—水电站补充千千瓦容量的年年运行费用率率，可采用补补充千瓦投资资的5%-6%；n—经济分析期的的年数；i—年利率。比较上两式，，则设置补充充千瓦重复容容量的经济条条件为△u火≥△u水abS△N重h经济≥△N重K水[（A/P，i，，n）+P水]h经济≥K水[（A/P，i，，n）+P水]/abS2、无调节水水电站的重复复容量的确定定无调节水电站站日平均出力力持续曲线3、日调节水水电站重复容容量的确定日调节水电站站日平均出力力持续曲线4、年调节水水电站重复容容量的确定弃水出力持续续曲线系统容量平衡衡示意图四、水电站装装机容量初定定值及其合理理性分析1、单机容量对对装机容量的的影响：2、装机容量量年利用小时时数表6-1水水电站装机容容量利用小时时数参考表之之一水电站调节性能装机利用小时数多年调节2500-3500年调节3500-4500日调节4500-5500无调节5500-7000表6-2水水电站装机容容量利用小时时数参考表之之二水电站工作位置装机利用小时数峰荷2000-3000腰荷3000-5000基荷5000-6000表6-3水水电站装机容容量利用小时时数参考表之之三地区分类包括地区建议采用装机利用小时数Ⅰ西北、西南4500-5500Ⅱ中南4000-5000Ⅲ华东、东北3000-4000Ⅳ华北2500-35003、水能资源源利用程度径流利用系数：多多年平均的年利用用水量和年径流量量的比值。式中：W0—坝址处多年平均径径流量；Wi—年弃水量的多年平平均值，由径流调调节和水能计算得出。4、水电站过水能能力的协调5、水电站的经济济指标和效益6、综合利用的要要求第四节以发电为为主的水库特征水水位的选择一、水库正常蓄水水位的选择(一)正常蓄水位与各水水利部门效益之间间的关系1、防洪2、发电正常蓄水位与水电电站能量指标的关关系图3、灌溉和城镇供水水4、航运（二）正常蓄水位位与有关的经济和和工程技术问题1、随着正常蓄水位位的最高，水利枢枢纽的投资和年运运行费是递增的。。2、随着正常蓄水位位的增高，水库淹淹没损失增加，有有时甚至影响广大大群众生产和生活活的政治社会问题题。3、随着正常蓄水位位的增高，受坝址址地质及库区岩性性的制约因素越多多。1、正常蓄水位比比较方案的拟定正常蓄水位的上限限方案影响因素有有：⑴坝址及库区的地地形地质条件⑵库区的淹没、浸浸没情况⑶河流的梯级水库库开发方案⑷径流利用程度和和水量损失情况⑸其他条件正常蓄水位的下限限方案，主要根据据各水利部门的最最低要求拟定。正常蓄水位的上下下限值选定以后，，就可以在此范围围内选择若干个中中间比较方案。2、正常蓄水位的的选择⑴拟定正常蓄水位位比较方案。⑵拟定各方案水库库消落深度。⑶对各方案进行水水利动能指标计算算。⑷求出各方案之间间有关水利动能指指标的差值。⑸计算各方案的枢枢纽投资和淹没指指标。⑹进行其他经济指指标计算。⑺进行方案比较并并选定正常蓄水位位。二、死水位的选择择1、死水位的能量量特性分析水库径流调节时，，在由库满到放空空的整个供水期间间，水电站所发的的电能E供可看做是由水库放放出的蓄水量所发发的水库蓄水电能能E蓄和供水期天然入库库水量所发的不蓄蓄电能E不蓄两部分组成。即E供=0.00272ηHW供=0.00272ηH（W天+Vn）=0.00272ηHW天+0.00272ηHVn=E不蓄+E蓄水库消落深度与水水电站电能指标的的关系2、影响死水位选选择的其他因素⑴水轮机运行条件件⑵泥沙淤积的要求求⑶综合利用要求3、选择死水位的的方法和步骤⑴死水位比较方案案的拟定⑵动能指标计算⑶装机容量初选⑷投资与年运行费费的计算⑸最有利死水位的的选定三、水库防洪特征征水位选择1、防洪限制水位位选择根据水库水文特性性与库容情况，反反映防洪与兴利的的防洪高水位、防防洪限制水位与正正常蓄水位之间的的关系有以下三种种。⑴防洪、兴利完全全不结合。这种方方式适合于洪水在在汛期都可能发生生，必须在整个汛汛期都需要预留防防洪库容的情况。。⑵防洪、兴利完全全结合。这种情况况可能产生于汛期期洪水变化规律较较为稳定的河流，，且所需防洪库容容较小。⑶防洪、兴利部分分结合。显然，这这是一般综合利用用水库常遇到的情情况。2、防洪高水位选选择3、