第六章水电站及水库的主要参数选择.ppt

1、第六章 水电站及水库的主要参数选择,水电站装机容量的选择 以发电为主水库特征水位选择,第一节 水电站装机容量选择,装机容量是水电站的重要参数，它决定了水电站的规模和水利资源利用程度，也关系到水电站效益和投资的合理性。它要通过电力系统容量平衡和电量平衡计算及技术经济比较而定。 装机容量由工作容量，备用容量，重复容量组成。电力系统中所有电站的装机容量的总和，必须大于系统的最大负荷。水电站最大工作容量，是指设计水平年电力系统负荷最高时水电站能担负的最大发电容量。,电力平衡 电力系统中电站的出力须随时满足系统的负荷要求，各电站的最大工作容量之和，必须等于电力系统的最大负荷，两者保持平衡，这是电力系统正

2、常工作所需要满足的电力平衡。 电量平衡 在任何时段内电力系统所需要保证的电量，应等于各电站所能提供的电量的和。,当水电站的正常蓄水位和死水位方案拟定以后，水电站的保证出力或保证电能就确定下来了。但是改变水电站在电力系统负荷图上的工作位置，相应水电站的最大工作容量却不同。,1.水电站最大工作容量的确定 首先要知道电站的保证出力。 其次要知道电站在电力系统中工作的位置。 （如图所示）,分成四种情况： 无调节水电站工作容量的选择 日调节水电站工作容量的选择 年调节水电站工作容量的选择 多年调节水电站工作容量的选择,无调节水电站工作容量的选择,无调节水电站因为没有调节库容，天然径流不利用发电就会弃水，

3、故只能任基（如下图），尽量发电。此时水电站工作容量N工=NP=kqpH,日调节水电站工作容量的选择,这种水电站在电力系统中的位置一般以任峰，腰荷较有利。 下面分几种情况进行讨论： 1.当日调节水电站任峰荷时N工的计算。 2.下游有综合利用要求时N工的计算。 3.当设计水电站只任第二调峰时N工的计算。,当日调节水电站任峰荷时N工的计算。,由水电站保证电能EP，查最打日负荷分析曲线，求出工作容量。（如下图）,下游有综合利用要求时N工的计算。,如下游有航运要求时，须不间断地泄放最小通航流量q航，故由其所发出力N=kqpH 只能在基荷工作。余下电能担任峰荷。 E峰=EP-E航=EP-24N航 N工=N

4、工峰+N航,担任第二调峰水电站时N工的计算。,将其工作位置安排在已定的第一调峰电站以下。在第一调峰电站位置下限ab水平线上，由分析曲线左边点a取ab=Ep，并作出直线bc垂直横坐标，交电能累积曲线于c点，则bc为水电站的最大工作容量。,年调节水电站工作容量的选择,这类电站一般担任峰荷和腰荷。 一般在电力系统年负荷负荷较高的相应供水期做电力电量平衡，而一般的汛期电能总是能得到保证的。,步骤如下： （1）假设几个水电站工作容量方案N1工，N2工 。然后再电力系统年负荷图上划出相应的水平线，以确定水火电站的工作范围。（如下图）,（2）对每个假定的工作容量，可在图中查得相应的不同月份水电站最大工作容量

5、N工t,（ 3）分别在供水期各月典型日负荷分析曲线上，用各月最大工作容量N工，查出任峰荷时的电能E日。 于是，供水期所需总电能为： E供=30.4（E日）,（4）每个假定的方案都可用上面的方法求出供水期电能。从而绘制出不同工作容量与供水期电能的关系曲线。再由水电站保证电能E供查得相应水电站工作容量。 （如下图）,多年调节水电站工作容量的选择： 多年调节水电站计算方法和年调节一样，先绘制工作容量与相应全年电能关系曲线，再由水电站保证电能值查得相应的工作容量。,2.备用容量的确定,为了使电力系统正常进行工作，并保证其供电具有足够的可靠性，系统中除了最大工作容量以外，还需要设置一部分备用容量。,负荷

6、备用容量,系统负荷实际上在不断的发生变化，特别是系统中有大型的轧钢机、电气机车等用户时，常出现冲击负荷，称为突荷，为此需要设置一部分负荷备用容量来承担这种短时间的突荷。 电力系统中的负荷备用一般设置在蓄水式水电站上，根据水利水能规范，系统的负荷备用容量可采用系统最大负荷的5%。,事故备用容量,为了防止电站发生事故而致使电力系统无法正常工作而设置的一部分容量，这部分容量在系统发生事故时投入工作容量， 称为事故备用容量。 事故备用容量一般分布在几个电站上，不宜集中设置。实际设计中，尚无确定事故备用容量的严格算法，一般取系统最大负荷的10%，但不得小于系统中最大一台机组的容量。 对于水电站而言，系统

7、事故备用容量必须有备用水量，一般事故备用容量承担基荷连续工作15天的需水量计算求得。,检修备用容量,系统中的机组都要有计划的检修，减少发生事故和延长机组寿命。每台机组的检修时间，火电30天左右，水电15天左右。 机组检修应该尽可能安排在系统负荷较低的时段，火电站检修多安排在汛期，水电站检修多安排在枯水期。 应该尽可能利用系统的空闲容量来做机组检修，当系统容量的空闲部分不能使全部机组轮检一边时，设置专门的检修容量，否则不予设置。,3.重复容量选择,在洪水期，为了减小弃水，提高径流利用率，加大电站装机容量，以代替火电站电能，节约煤耗。 设置重复容量是否经济合理，一方面看弃水量利用程度，另一方面同替

8、代煤耗的经济性有关。,重复容量年补充利用小时数计算,季节性电能增加并不和重复容量的增加成线形关系。所以要分析重复容量和年补充千瓦利用小时数（年季节性电能）关系。,步骤： 1.必需容量已经知。 2.先假定各种重复容量值。 3.由2可定出装机容量。 4.通过水能调节计算求出多年平均电能。 5.根据4可计算年电量差值。 6.可由5除以2可得。,根据上面这张表，可以画出重复容量年持续曲线。（见下图） 图中h经济为经济利用小时数。,重复容量动能经济计算,假设额外设置重复容量为N重，平均每年工作为h经济小时，则每年生产电能为： E= N重h经济 水电站总支出为： N重K水（1+PT抵 ） 火电站总支出为： N重h经济（K燃+uT抵） 比较上面两式，只有当前者小于后者时，增加水电站重复容量才有利，即： h经济 K水（1+PT抵 ）/