第6章_水资源规划与利用

1、第六章水电站及其水库参数的选择目录概述12电力系统的电力电量平衡3水电站装机容量选择4水库特征水位选择6.1概述概述参数选择的意义:o水电站水库正常蓄水位、死水位和水电站的装机容量三个参数直接决定着水利枢纽规模的大小和水能资源利用的程度。o这三个参数的选择不仅是一个单纯技术问题，而且是一个涉及到政治、经济、社会、环境的综合问题。概述参数选择的一般程序：o首先选定正常蓄水位，其次选定死水位，最后确定装机容量的次序逐一确定参数。o通过拟订不同方案，反复分析、计算和综合论证，用逐步逼近的方法来求得这三个参数的协调解。6.2电力系统的电力电量平衡电力系统的电力电力平衡o电力系统电力电量平衡的原则在满足

2、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/电力系统最大负荷（kw）系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）平衡图电力系统电量平衡图6.3水电站装机容量的选择水电站最大工作容量的确定o水电站最大工作容量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

3、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。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。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的确定年调节水电站最大工作容量的确定计算步骤：计算出年调节水电站的保证出力N保，以及相应的供水期T供的保证电能E供保=N保T供，并在设计负荷水平年的年最大负荷图上标出设计枯水年的供水期T供。在供水期，为了充分发挥水电站的作用，应使水电站担任系统峰荷。对每一个方案，将供水期各月水电站

4、在相应月的典型日负荷图上的日电量Ei（i代表某月）除以24，则得各月水电站的日平均出力N。作出水电站各最大工作容量方案与其相应的供水期保证电能的关系曲线。根据水电站供水期保证电能E供保，即可求出年调节水电站的最大工作 容量N/ 。水工上述为了确定水、火电站的工作容量而在电力系统日最大负荷年变化图上所作出的负荷划分图成为系统出力平衡图。年调节水电站最大工作容量的确定多年调节水电站最大工作容量的确定电力系统各种备用容量的确定o电力系统的负荷备用容量o电力系统的事故备用容量o电力系统的检修备用容量水电站重复容量的选定1、确定水电站重复容量的年利用小时数假设额外设置的重复容量为N重，平均每年工作为h经

5、济小时，则每年生产的季节性电能为E季=N重h经济相应的火电站总计算支出为u火=abSE季= abSN重h经济式中：b每度电能消耗的燃料kg/(KWh)； S每公斤燃料到厂价格（元/ kg）； a 水、火电站厂内用电差别系数，a=1.05水电站重复容量的选定1、确定水电站重复容量的年利用小时数水电站总计算支出为u水=N重K水（A/P，i，n）+P水 式中：K水水电站补充千瓦投资（元/KW）；P水水电站补充千瓦容量的年运行费用率，可采用补充千瓦投资的5%-6%；n经济分析期的年数； i年利率。比较上两式，则设置补充千瓦重复容量的经济条件为u火u水abSN重h经济N重K水（A/P，i，n）+P水 h

6、经济K水（A/P，i，n）+P水/ abS无调节水电站重复容量的选定无调节水电站日平均出力持续曲线日调节水电站重复容量的选定日调节水电站日平均出力持续曲线年调节水电站重复容量的选定水电站装机容量初定值及其合理性分析1、单机容量对装机容量的影响： 系统容量平衡示意图装机容量年利用小时数表6-1 水电站装机容量利用小时数参考表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装机容量年利用小时数表6-2水电站装机容量利用小时数参考表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

7、-6000装机容量年利用小时数表6-3水电站装机容量利用小时数参考表之三地区分类包括地区建议采用装机利用小时数西北、西南4500-5500中南4000-5000华东、东北3000-4000华北2500-3500水能利用程度o径流利用系数多年平均的年利用水量和年径流量的比值。- Wih = W0100%W0式中：W0坝址处多年平均径流量；Wi年弃水量的多年平均值，由径流调节和水能计算得出。6.4水库特征水位选择水库正常蓄水位的选择正常蓄水位与水电站能量指标的关系图正常蓄水位比较方案的拟定正常蓄水位的上限方案影响因素有：坝址及库区的地形地质条件库区的淹没、浸没情况河流的梯级水库开发方案径流利用程度

8、和水量损失情况其他条件正常蓄水位的下限方案，主要根据各水利部门的最低要求拟定。正常蓄水位的上下限值选定以后，就可以在此范围内选择若干个中间比较方案。正常蓄水位选择拟定正常蓄水位比较方案。拟定各方案水库消落深度。对各方案进行水利动能指标计算。求出各方案之间有关水利动能指标的差值。计算各方案的枢纽投资和淹没指标。进行其他经济指标计算。进行方案比较并选定正常蓄水位。死水位选择1、死水位的能量特性分析水库径流调节时，在由库满到放空的整个供水期间，水电站所发的电能E供可看做是由水库放出的蓄水量所发的水库蓄水电能E蓄和供水期天然入库水量所发的不蓄电能E不蓄两部分组成。即E供=0.00272HW供=0.00

9、272H（W天+Vn）=0.00272HW天+0.00272HVn=E不蓄+E蓄死水位选择水库消落深度与水电站电能指标的关系死水位选择2、影响死水位选择的其他因素水轮机运行条件泥沙淤积的要求综合利用要求3、选择死水位的方法和步骤死水位比较方案的拟定动能指标计算装机容量初选投资与年运行费的计算 最有利死水位的选定水库防洪特征水位选择1、防洪限制水位选择根据水库水文特性与库容情况，反映防洪与兴利的防洪高水位、防洪限制水位与正常蓄水位之间的关系有以下三种。防洪、兴利完全不结合。这种方式适合于洪水在汛期都可能发生，必须在整个汛期都需要预留防洪库容的情况。防洪、兴利完全结合。这种情况可能产生于汛期洪水变化规律较为稳定的河流，且所需防洪库容较小。防洪、兴利部分结合。显然，这是一般综合利用水库常遇到的情况。水库防