第四章 水能计算及水电站在电力系统中的运行方式1.ppt

第四章 水能计算及水电站在电力 系统中的运行方式 第一节 水能计算的目的与方法 第二节 水电站保证出力和多年平均 发电量的计算 第三节 电力系统的负荷图及容量组成 第四节 电力系统中各类电站的工作特性 第五节 水电站在电力系统中的运行方式 【例题】某无调节水电站的正常蓄水位为469m。已知该水电站水库库容曲线，下游水位流量关系线，以及多年日平均径流系列资料。 （1）试通过水能计算求出该水电站的设计保证率取85％时的保证出力。 （2）如该水电站的装机容量定为80kW，计算出该水电站的多年平均年发电量。 说明：(1)上游水位取正常蓄水位； (2)水头损失为0.5m (3)出力系数K＝8.3。 无调节水电站保证出力计算 水能计算过程与成果如表所示。 根据表中第(5)栏和(8)栏的计算数据，可点绘出该水电站的水流出力保证率曲线和水流出力持续曲线。若该水电站的设计保证率取85％，则从图中可查出该水电站的保证出力为53kw。如该水电站的装机容量定为80kW，从图中可计算出该水电站的多年平均年发电量为44.05亿kW．h。 某无调节水电站日平均出力保证率曲线 P=85% NP=53 某水电站水能计算结果示意图 P=85% QP=2010 某无调节水电站日平均流量保证率曲线 【例3】某水电站为坝式年调节水电站，设计保证率为80%。水库以发电为主，兴利库容V兴＝3152万m3，死库容V死＝1050万m3。，库区无其它部门引水。设计枯水代表年月平均流量资料如下表第(1)、(2)栏所示。试求该水电站的保证出力 (其中出力系数A＝7)。 年调节水电站保证出力计算 采用代表年法计算保证出力，即对设计枯水年进行水能计算，具体步骤如下： 水库按等流量调节，先假定供水期为10～2月，供水期5个月的天然来水量为： W供＝(2.00＋2.05＋0.85＋1.50＋2.8)×30.4×24×3600 ＝24l6×104m3 则此流量与天然来水比较，发现9月份流量小于，应重新计算供水期为9～2月共6个月的天然来水量，W供＝3309×104m3，则调节流量QP＝4.1m3/s。将QP＝4.1m3/s 与天然来水比较可知，供水期定为9～2月是合理的。将QP＝4.1m3/s填入表中第(3)栏供水月份内。 此值与天然来水流量相比较，可知蓄水期定得合理。 然后逐月进行水量平衡计算，求出各月平均蓄水量，查库容曲线得各月的平均库水位，再由各月调节流量查得下游水位，算出每月平均水头和平均出力。供水期的平均出力即为水电站保证出力。 以上计算末考虑水量损失及水头损失，故结果稍偏大。 现设3～8月为蓄水期，蓄水期亦按等流量调节，其调节流量为： 当求出供水期调节流量QP＝4.1m3/s以后，也可直接计算NP。此时应先求供水期的平均库容 V＝（V死＋V兴/2）＝1050×104＋1/2×3152×104＝2626×104m3。查库容曲线得供水期平均库水位Z上＝30.90m，Z下＝1.40m，忽略水头损失，则得 HP＝30.9－1.4=29.5m，由此可算出NP 1.灌溉和发电用水不结合 灌溉和发电用水不结合的水库，灌溉引水口的位置多在大坝上游，电站建成河床式或坝后式。Z死决定于灌溉引水高程，Z蓄决定与灌溉用水量。灌溉引水后剩余的水量仍然很多，可结合发电的最低要求增加部分库容满足发电最低要求。此时结合发电要求确定Z蓄和Z死。 灌溉水库水电站的水能计算 2.灌溉和发电用水结合 灌溉和发电用水结合的水库，灌溉取水口的位置在水电站尾水下游。来水先发电再灌溉。灌溉期的Q调至少等于灌溉流量。 3.灌溉和发电用水部分结合 灌溉和发电用水部分结合的水库，一方面上游取走部分水量供灌溉，一方面利用水电站尾水灌溉。 水能调节计算时，先从天然来水量中扣除上游取水，然后按照灌溉和发电用水相结合进行调节计算。 灌溉结合发电水库水电站的多年平均发电量，一般采用丰、平、枯3个设计代表年法。 注意：凡是月平均出力大于装机容量的应取装机容量。 【例题】 第三节 电力系统的负荷及容量组成 一、电力系统及其用户特性 电力系统：由若干发电厂、变电站、输电线路及电力用户等部分组成。 1.按生产特点和用电要求分为工业用电、农业用电、市政用电及交通运输用电等四大类。 工业用电：用电量大， 年内用电过程比较均匀， 但在一昼夜内则随着生产班制和产品种类的不同而有较大的变化。 农业用电： 在用电时期内负荷相对稳定，而在一年不同时期内则很不均匀。 用户类型： 交通运输用电：一