水电站水能计算完整版

1、 v7.1 7.1 概述概述 v7.2 7.2 水电站的保证出力和发电量计算水电站的保证出力和发电量计算 v7.3 7.3 电力系统的负荷与容量组成电力系统的负荷与容量组成 v7.4 7.4 水电站装机容量的选择水电站装机容量的选择 v7.5 7.5 水库防洪特征水位的选择水库防洪特征水位的选择 本章内容结构：本章内容结构： 7.1 7.1 概述概述 7.1.1 7.1.1 水电站水能计算的内容、目的和基本资料水电站水能计算的内容、目的和基本资料 7.1.2 7.1.2 水能利用的原理及开发方式水能利用的原理及开发方式 第一节内容结构：第一节内容结构： v 内容：内容： 水能计算主要是确定水电

2、站的动能指标水能计算主要是确定水电站的动能指标保证出力保证出力 和多年平均年发电量，及其相应的主要参数和多年平均年发电量，及其相应的主要参数装机容量装机容量 和水库的正常蓄水位。和水库的正常蓄水位。 水电站的保证出力和发电量计算，是水能计算的重要水电站的保证出力和发电量计算，是水能计算的重要 环节、故通常又将保证出力和发电量计算称为水能计算。环节、故通常又将保证出力和发电量计算称为水能计算。 7.1.1 7.1.1 水电站水能计算的内容、目的和基本资料水电站水能计算的内容、目的和基本资料 v目的：目的： 在规划设计阶段在规划设计阶段，假定若干个水库正常蓄水位方案，假定若干个水库正常蓄水位方案，

3、 为最终确定电站规模提供依据；为最终确定电站规模提供依据； 在运行阶段在运行阶段，根据水电站及水库的实际运行情况，计，根据水电站及水库的实际运行情况，计 算水电站在各时段的出力和发电量，以便确定电力系统中算水电站在各时段的出力和发电量，以便确定电力系统中 各电站的合理运行方式。各电站的合理运行方式。 7.1.1 7.1.1 水电站水能计算的内容、目的和基本资料水电站水能计算的内容、目的和基本资料 v基本资料：基本资料： 特性曲线特性曲线水库面积曲线和水库容积曲线；水库面积曲线和水库容积曲线； 水文资料水文资料坝址断面的坝址断面的 、洪水及流域的降雨、蒸发等资料；、洪水及流域的降雨、蒸发等资料；

4、 用水资料用水资料发电、灌溉、航运、环境卫生等综合用水资料；发电、灌溉、航运、环境卫生等综合用水资料； 此外，还需要此外，还需要: :电力系统负荷、水轮机特性、发电引水系统电力系统负荷、水轮机特性、发电引水系统 以及下游水位流量关系曲线等资料以及下游水位流量关系曲线等资料 7.1.1 7.1.1 水电站水能计算的内容、目的和基本资料水电站水能计算的内容、目的和基本资料 v水能利用的原理水能利用的原理 （1）水能的基本概念）水能的基本概念 河流中流动着的水流蕴藏着一定的能量，称为水能。在河流中流动着的水流蕴藏着一定的能量，称为水能。在 天然情况下，这些能量消耗于水流的内部摩擦，克服沿程河天然情况

5、下，这些能量消耗于水流的内部摩擦，克服沿程河 床阻力，冲刷河床和夹带泥沙等方面。采取一定的工程技术床阻力，冲刷河床和夹带泥沙等方面。采取一定的工程技术 措施后，可将水能变为电能，为人类服务。措施后，可将水能变为电能，为人类服务。 7.1.2 7.1.2 水能利用的原理及开发方式水能利用的原理及开发方式 （2） 水能计算原理推导水能计算原理推导 图图7-1 河段内蕴藏水能示意图河段内蕴藏水能示意图 N9.81QH (kw) WZE g v r P )( 211 2 111 WZE g v r P )( 222 2 222 ).()( 212121 mkgHWWZZEEE )/.( 21 smkg

6、QHN T WH T E 7.1.2 7.1.2 水能利用的原理及开发方式水能利用的原理及开发方式 E EAQHAQH净 净T T (kw.h) (kw.h) N981QH (kw) H净 净=H H A为出力系数，在初步规划设计估算时，大中型水电站为出力系数，在初步规划设计估算时，大中型水电站 可取可取A=7.5-8.5；小型水电站可取；小型水电站可取A6.5-7.5。 理论值理论值 损失损失 实际值实际值 )81. 9QH81. 9KWAQHQHN（ 净净净电水 v 开发方式开发方式:集中落差和引取流量的方式。集中落差和引取流量的方式。 根据开发河段自然条件的差异，水能的开发根据开发河段自

7、然条件的差异，水能的开发 方式主要有方式主要有坝式、引水式、混合式坝式、引水式、混合式三种。三种。 7.1.2 7.1.2 水能利用的原理及开发方式水能利用的原理及开发方式 1、坝式、坝式(蓄水式蓄水式)水电站水电站 7.1.2 7.1.2 水能利用的原理及开发方式水能利用的原理及开发方式 2、引水式水电站、引水式水电站 7.1.2 7.1.2 水能利用的原理及开发方式水能利用的原理及开发方式 3、混合式水电站、混合式水电站 7.1.2 7.1.2 水能利用的原理及开发方式水能利用的原理及开发方式 7.2 7.2 水电站的保证出力和发电量计算水电站的保证出力和发电量计算 7.2.17.2.1水

8、电站的保证出力与保证电能计算水电站的保证出力与保证电能计算 1 1、无调节、日调节水电站的保证出力与保证电能计算、无调节、日调节水电站的保证出力与保证电能计算 2 2、年调节水电站的保证出力与保证电能计算、年调节水电站的保证出力与保证电能计算 3 3、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算 7.2.2 7.2.2 水电站的多年平均年发电量计算水电站的多年平均年发电量计算 第二节内容结构：第二节内容结构： 1 1、无调节、日调节水电站水能计算方法、无调节、日调节水电站水能计算方法 v 定义：定义： 因库容较小不能调节天然径流的水电站，称因库容较小不能调节天

9、然径流的水电站，称 为无调节水电站。为无调节水电站。 如果库存能够按发电要求调节一如果库存能够按发电要求调节一 日以内的天然径流，称为日调节水电站。日以内的天然径流，称为日调节水电站。 v 相同点：相同点：无调节、日调节水电站的出力计算，都以无调节、日调节水电站的出力计算，都以 “日日”为计算时段，故其保证出力为计算时段，故其保证出力N N保 保为相应于设计保 为相应于设计保 证率的日平均出力。证率的日平均出力。 v差异：差异：日调节水电站的上下游水位，随一日之内的用日调节水电站的上下游水位，随一日之内的用 水量不同而发生变化。水量不同而发生变化。 例例7-1 7-1 某河床式水电站为无调节水

10、电站，具有某河床式水电站为无调节水电站，具有1818年径流资料，年径流资料， 其系列的代表性较好，有关资料列入表其系列的代表性较好，有关资料列入表7-17-1中，设计保证率中，设计保证率 P P=80%=80%。试推求该水电站的保证出力。试推求该水电站的保证出力N N保保和日保证电能和日保证电能E E保 保。 。 （1 1）分组；）分组； （7 7）出力；）出力； （2 2）求可能引用的发电流量；（）求可能引用的发电流量；（8 8）累积出现次数；）累积出现次数； （3 3）上游水位；）上游水位； （9 9）累积频率；）累积频率； （4 4）下游水位；）下游水位； （1010）保证时间；）保证时

11、间； （5 5）水头损失；）水头损失； （1111）求保证出力；）求保证出力； （6 6）净水头；）净水头； （1212）求日保证电能）求日保证电能 1、无调节、日调节水电站水能计算方法、无调节、日调节水电站水能计算方法 日平均日平均 流量分组流量分组 （m3/s） 各组日各组日 平均流平均流 量中值量中值 m3/s 引用及引用及 损失损失 流量流量 m3/s 发电发电 流量流量 Q电 电 m3/s 上游上游 水位水位 Z上 上 （m） 下游下游 水位水位 Z下 下 （m） 水头水头 损失损失 H m 净水头净水头 H净 净 （m） 出力出力 N kW 各组出各组出 现次数现次数 （日）（日）

12、 累积出累积出 现次数现次数 （日）（日） 累积频率累积频率 P （%） 保证保证 时间时间 (按年计按年计) t=8760P （h） 111213 2202204216295.85276.38276.381.11.118.3718.3731740317405985985985989.19.1797 2201802004196295.85276.32276.321.11.118.4318.43289002890012512572372311.011.0964 1801401604156295.85276.23276.231.11.118.5218.52231102311036136110841

13、08416.516.51445 1401201305125295.85276.10276.101.11.118.6518.6518650186505985981682168225.625.62243 1201001105105295.85276.02276.021.11.118.7318.7315730157306906902372237236.136.13162 1008090585295.85275.90275.901.11.118.8518.851282012820226022604632463270.570.56176 806070664295.85275.80275.801.11.1

14、18.9518.9597009700137313736005600591.491.48007 604050644295.85275.65275.651.11.119.1019.10672067203153156320632096.296.28427 402030624295.85275.45275.451.11.119.3019.30371037101711716491649198.898.88655 2020614295.85275.30275.301.11.119.4519.45218021807979657065701001008760 例题例题7-1 7-1 解答解答 1、无调节、日调

15、节水电站水能计算方法、无调节、日调节水电站水能计算方法 2 2、年调节水电站水能计算、年调节水电站水能计算 v定义：定义：水库的兴利库容能够对一年内的天然径流进行重新分水库的兴利库容能够对一年内的天然径流进行重新分 配，将丰水期的余水量蓄起来提高枯水期的发电流量、这类配，将丰水期的余水量蓄起来提高枯水期的发电流量、这类 水电站称为年调节水电站。水电站称为年调节水电站。 v方法：方法： 设计枯水年法设计枯水年法 和和 长序列法长序列法 方案比较阶段一般采用设计枯水年法；对选定方案要方案比较阶段一般采用设计枯水年法；对选定方案要 求较详细的水能计算可采用长系列法。求较详细的水能计算可采用长系列法。

16、 等流量法等流量法 和和 等出力法等出力法 设计枯水年法设计枯水年法 实测径流序列实测径流序列 设计枯水年径流设计枯水年径流 设计年径流量设计年径流量 年内分配年内分配 兴利调节计算兴利调节计算 设计枯水年供水期调节流量设计枯水年供水期调节流量 供水期的平均出力，即为年调节水电站的保证出力供水期的平均出力，即为年调节水电站的保证出力 等流量或等出力等流量或等出力水能计算水能计算 频率计算频率计算 长序列法长序列法 实测径流序列实测径流序列 逐年进行兴利调节计算逐年进行兴利调节计算 各年供水期的平均出力各年供水期的平均出力 绘制供水期平均出力保证率曲绘制供水期平均出力保证率曲 线线 年调节水电站

17、保证出力年调节水电站保证出力 各年供水期各年供水期 逐年进行供水期水能计算逐年进行供水期水能计算 频率计算频率计算 （1 1）用等流量法进行设计枯水年的水能计算）用等流量法进行设计枯水年的水能计算 图图7-8 设计枯水年调节流量计算示意图设计枯水年调节流量计算示意图 供水期的调节流量供水期的调节流量QP供 供为 为 QP供 供（ （W供 供 V兴 兴） ）/T供 供 蓄水期的调节流量蓄水期的调节流量QP蓄 蓄为 为 QP蓄 蓄（ （W蓄 蓄 V兴 兴） ）/T蓄 蓄 原理：原理： 例例7-27-2 ：以发电为主的某年调节水电站，设计保证率：以发电为主的某年调节水电站，设计保证率P P=90%=

18、90%，水，水 库正常蓄水位为库正常蓄水位为133.0m133.0m，死水位为，死水位为110.0m110.0m，水库水位库容关，水库水位库容关 系、下游水位流量关系如表系、下游水位流量关系如表7-27-2。由分析计算得出坝址处的设。由分析计算得出坝址处的设 计枯水年流量过程，如表计枯水年流量过程，如表7-37-3中中、栏。初步计算暂不计水栏。初步计算暂不计水 库的水量损失，水头损失按库的水量损失，水头损失按1.0m1.0m计算。试用等流量法推求该计算。试用等流量法推求该 水电站的保证出力和保证电能。水电站的保证出力和保证电能。 （1 1）用等流量法进行设计枯水年的水能计算）用等流量法进行设计

19、枯水年的水能计算 时间时间(月月) 天然天然 流量流量 Q天 天 （m3/s） 引用引用 流量流量 Q引 引 （m3/s） 水库蓄水水库蓄水(+) 或供水或供水(-) 弃水弃水 流量流量 Q弃 弃 m3/s 时段末时段末 蓄水量蓄水量 V末 末 (（m3/s）. 月）月） 平均蓄水平均蓄水 量量 (（m3/s）. 月）月） 上游平上游平 均均 水位水位Z上 上 （m） 下游平下游平 均均 水位水位 Z下 下 （m） 水头水头 损失损失 H （m ） 平均平均 净水头净水头 （m） 平均平均 出力出力 N （kW ） 月发月发 电量电量 E （万（万 kW h） Q （m3/s） W （m3/s

20、） 11121314 319.819.8007.707.70110.082.901.026.104134302 414.914.9007.707.70110.082.901.026.103111227 541.535.06.506.5014.2010.95114.283.651.029.558274604 655.335.020.3020.3034.5024.35126.583.651.041.8511718855 730.230.20034.5034.50133.083.451.048.5511730856 83.516.2-12.65-12.6521.8528.18129.082.701.

21、045.305853427 928.816.212.6512.6534.5028.18129.082.421.045.305853427 109.812.1-2.26-2.2632.2433.37132.382.421.048.884716344 118.712.1-3.36-3.3628.8830.56130.882.421.047.384571334 125.912.1-6.16-6.1622.7225.80127.882.421.044.384282313 13.812.1-8.26-8.2614.4618.59122.282.421.038.783741273 25.312.1-6.7

22、6-6.767.7011.08114.582.421.031.082999219 227.5227.5005181 表表7-3 7-3 某年调节水电站等流量水能计算（不计水量损失，某年调节水电站等流量水能计算（不计水量损失，P P=90%=90%） 净H V 例例7-37-3 ：根据例：根据例7-27-2资料，按等出力试算法求该水电站资料，按等出力试算法求该水电站 的保证出力的保证出力N N保保及保证电能及保证电能E E保保。 （2 2）用等出力法进行设计枯水年的水能计算）用等出力法进行设计枯水年的水能计算 时时 间间 (月月) 已知已知 出力出力 N kW 天然天然 流量流量 Q天 天 m3

23、/s 引用引用 流量流量 Q引 引 m3/s 水库蓄水水库蓄水(+) 或供水或供水(-) 弃水弃水 流量流量 Q弃 弃 m3/s 时段末时段末 蓄水量蓄水量 Q末 末 m3/s 平均平均 蓄水蓄水 量量 m3/s 上游平上游平 均均 水位水位 Z上 上 （m） 下游下游 平均平均 水位水位 Z下 下 （m） 水头水头 损失损失 H m 平均净平均净 水头水头 m 校核校核 出力出力 N kW Q m3/s W m3/s 11121314 934.5 (10)(4000)(9.8)(10.10)(-0.3)(-0.3)(34.2)(34.35)(133.02)(82.25)(1.0)(49.77

24、)(4021) 10 11 4000 4000 9.8 8.7 10.05 10.17 -0.25 -1.47 -0.25 -1.47 34.25 32.78 34.38 33.52 133.05 132.46 82.24 82.26 1.0 1.0 49.81 49.20 4005 4003 1240005.910.59-4.69-4.6928.0930.44130.4582.271.047.183997 1 2 4000 4000 3.8 5.3 11.65 14.18 -7.85 -8.88 -7.85 -8.88 20.24 11.36 24.17 15.8 126.32 118.8

25、82.38 82.55 1.0 1.0 42.94 35.25 4002 3999 934.5 10 11 4250 4250 9.8 8.7 10.69 10.92 -0.89 -2.22 -0.89 -2.22 33.61 31.39 34.06 32.5 133.0 132.0 82.30 82.34 1.0 1.0 49.70 48.66 4250 4251 1242505.911.58-5.68-5.6825.7128.55129.282.361.045.844247 142503.813.10-9.30-9.3016.4121.06124.082.471.040.534248 24

26、2505.318.10-12.80 - 12.80 3.6110.01113.282.821.029.384254 表表7-4 某年某年调节水电站等出力水能计算（未计水量损失，调节水电站等出力水能计算（未计水量损失，P=90%） V 净H 3 3、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算 v水库的兴利库容较大，能够对几年甚至几十年的天然径梳进行重新分水库的兴利库容较大，能够对几年甚至几十年的天然径梳进行重新分 配，将丰水年组的余水蓄存起来，提高枯水年组的发电流量，这类水配，将丰水年组的余水蓄存起来，提高枯水年组的发电流量，这类水 电站称为电站称为多年调节水

27、电站多年调节水电站。 v当水库经过多年调节，在相对于设计保证率的枯水年组内所发出的平当水库经过多年调节，在相对于设计保证率的枯水年组内所发出的平 均出力。称为均出力。称为多年调节水电站的保证出力多年调节水电站的保证出力。 v在设计枯水年组内的总发电量为保证电能，但电力系统都是以年来计在设计枯水年组内的总发电量为保证电能，但电力系统都是以年来计 算发电量的，故将按保证出力连续工作一年的发电量，作为算发电量的，故将按保证出力连续工作一年的发电量，作为多年调节多年调节 水电站的保证电能水电站的保证电能。 定义定义 特点 当水电站水库进行多年调节时，丰水年蓄存在水库中的当水电站水库进行多年调节时，丰水

28、年蓄存在水库中的 多余水量，可以调配到连续几个枯水年份使用，因此，多多余水量，可以调配到连续几个枯水年份使用，因此，多 年调节水电站的特点是其水库能进行年际间的水量调配，年调节水电站的特点是其水库能进行年际间的水量调配， 调节周期可长达若干年，使水电站在连续枯水年组内得到调节周期可长达若干年，使水电站在连续枯水年组内得到 相同的平均出力和年发电量。相同的平均出力和年发电量。 3 3、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算 （1 1）按水电站的设计保证率）按水电站的设计保证率P P设计算水库正常供水允许破坏的设计算水库正常供水允许破坏的 年数年数 T T破

29、 破 n- Pn- P设 设(n+1)(n+1)； ； （2 2）从年径流长序列中，选择最枯的连续枯水年组，逆时序从）从年径流长序列中，选择最枯的连续枯水年组，逆时序从 该枯水年组末起扣除允许破坏年数该枯水年组末起扣除允许破坏年数T T破 破，余下的年组即为所选的 ，余下的年组即为所选的 设计枯水年组；设计枯水年组； （3 3）按等流量调节计算设计枯水系列的调节流量；）按等流量调节计算设计枯水系列的调节流量； （4 4）按等流量调节计算）按等流量调节计算N N保和保和E E保。保。 计算方法计算方法 7.2.2 7.2.2 水电站的多年平均年发电量计算水电站的多年平均年发电量计算 定义：定义：

30、 无调节、日调节、年调节及多年调节水电站的无调节、日调节、年调节及多年调节水电站的多年平均发多年平均发 电量电量，均为多年运行期间平均每年所产生的电能。，均为多年运行期间平均每年所产生的电能。 计算方法：计算方法： 1、代表年法或代表年组法、代表年法或代表年组法 2、长序列法、长序列法 v在规划设计阶段，其计算精度要求不高，可采用简化方法计在规划设计阶段，其计算精度要求不高，可采用简化方法计 算，一般采用算，一般采用平水年法平水年法计算多年平均年发电量。计算多年平均年发电量。 v水电站的初步设计阶段，一般采用水电站的初步设计阶段，一般采用三代表年法。三代表年法。是以三个代是以三个代 表年表年(

31、 (设计枯水年、设计中水年和设计丰水年设计枯水年、设计中水年和设计丰水年) )的年发电量的的年发电量的 平均值作为水电站多年平均年发电量。平均值作为水电站多年平均年发电量。 1 1、代表年法或代表年组法、代表年法或代表年组法 ）（ 枯平丰 年 旬月 月年 EEEE NNEE i i i i 3 1 243730 36 1 12 1 3、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算 v方法方法：长系列法要求对实测径流资料依时序逐年逐长系列法要求对实测径流资料依时序逐年逐 时段进行水能计算，并在对逐时段平均出力进行统时段进行水能计算，并在对逐时段平均出力进行统 计

32、计算的基础上求得水电站的多年平均年发电量。计计算的基础上求得水电站的多年平均年发电量。 2 2、长序列法、长序列法 v适用范围适用范围：当水库的正常蓄水位、死水位以及装机当水库的正常蓄水位、死水位以及装机 容量都确定后，有必要用这种方法较精确的求出多年容量都确定后，有必要用这种方法较精确的求出多年 平均年发电量。平均年发电量。 nE n i i / )E 1 年 年（ 3、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算、多年调节水电站的保证出力与保证电能计算 小结 7.17.1和和7.2 7.2 主要介绍了以下几个主要内容：主要介绍了以下几个主要内容： 7.3 电力系统负荷与容量组成电力系统负荷与容量

33、组成 7.3.1 7.3.1 电力系统及电力负荷图电力系统及电力负荷图 7.3.2 7.3.2 电力系统的容量组成电力系统的容量组成 7.3.3 7.3.3 水电站、火电厂的工作特点水电站、火电厂的工作特点 第三节内容结构：第三节内容结构： 7.3.1 7.3.1 电力系统及电力负荷图电力系统及电力负荷图 一、电力系统一、电力系统 v 定义定义 v 作用作用 v 用电户用电户 工业用电工业用电 农业用电农业用电 市政用电市政用电 交通运输用电交通运输用电 v定义定义 二、电力负荷图二、电力负荷图 出力与时间关系曲线出力与时间关系曲线 v特性特性 实践证明它具有周期性的变化规律实践证明它具有周期

34、性的变化规律 其变化情况可用日负荷图与年负荷图表示。其变化情况可用日负荷图与年负荷图表示。 7.3.1 7.3.1 电力系统及电力负荷图电力系统及电力负荷图 v1 1、日负荷图、日负荷图 二、电力负荷图二、电力负荷图 图图7-10a 7-10a 日负荷图日负荷图图图7-10b 7-10b 日电能累积曲线日电能累积曲线 (1)日负荷图的特征值与分区 日最大负荷日最大负荷N N 日平均负荷日平均负荷 日最小负荷日最小负荷NN 1 1、日负荷图、日负荷图 三个特征值三个特征值 分区分区 基荷基荷 腰荷腰荷 峰荷峰荷 N (2)日负荷特征系数 v基荷指数：基荷指数： N/ 越大，基荷占负荷图的比重越大

35、，这表示用户的用电情越大，基荷占负荷图的比重越大，这表示用户的用电情 况比较平稳。况比较平稳。 v日最小负荷率：日最小负荷率： NN 越小，表示负荷图中高峰与低谷负荷的差别越大。越小，表示负荷图中高峰与低谷负荷的差别越大。 v日平均负荷率：日平均负荷率： N 越大，表示日负荷变化越小。越大，表示日负荷变化越小。 1 1、日负荷图、日负荷图 N N 表示一年内电力系统的负荷表示一年内电力系统的负荷 变化过程线，称为变化过程线，称为年负荷图年负荷图 2 2、年负荷图、年负荷图 v定义：定义： 年最大负荷图年最大负荷图：表示电力系统表示电力系统 在一年内各日或各月对各电站在一年内各日或各月对各电站

36、最大出力总和或发电设备总容最大出力总和或发电设备总容 量的要求。量的要求。 年平均负荷图年平均负荷图：表示电力系统表示电力系统 在一年内各日或各月对各电站在一年内各日或各月对各电站 总电量的要求。总电量的要求。 v定义：定义： 与设计负荷水平相应的年份称水电站的与设计负荷水平相应的年份称水电站的设计水平年设计水平年。 v选择原则：选择原则： 一般可采用第一台机组投产后的一般可采用第一台机组投产后的5-105-10年，所选设年，所选设 计水平年应与国民经济五年计划年份相一致。计水平年应与国民经济五年计划年份相一致。 3 3、水电站的设计水平年、水电站的设计水平年 v概念：概念： 7.3.2 7.

37、3.2 电力系统的容量组成电力系统的容量组成 一台发电机组所标的铭牌出力为额定容量，即一台发电机组所标的铭牌出力为额定容量，即容量容量 一座电站所有发电机组的铭牌出力之和，即一座电站所有发电机组的铭牌出力之和，即电站的装机容量电站的装机容量 电力系统中全部机组铭牌出力的总和，即电力系统中全部机组铭牌出力的总和，即电力系统总装机容量电力系统总装机容量 v 分类分类 按电力系统中各类容量担任的按电力系统中各类容量担任的任务任务分为：分为： 最大工作容量最大工作容量N N工工 备用容量备用容量N N备备 重复容量重复容量N N重重 负荷备用容量负荷备用容量N N负备 负备 事故备用容量事故备用容量N

38、 N故备 故备 检修备用容量检修备用容量N N检备 检备 7.3.2 7.3.2 电力系统的容量组成电力系统的容量组成 1 1水电站的工作特性水电站的工作特性 1 1）水电站正常工作只能达到一定的保证程度。）水电站正常工作只能达到一定的保证程度。 2 2）水电站机组操作运用灵便、启闭迅速。所以，有一定的调节）水电站机组操作运用灵便、启闭迅速。所以，有一定的调节 性能的水电站适宜担任系统的调峰、调频、负荷备用及事故性能的水电站适宜担任系统的调峰、调频、负荷备用及事故 备用等任务。备用等任务。 3 3）水电站运行费用较低，且不污染，有利于环境保护。）水电站运行费用较低，且不污染，有利于环境保护。

39、4 4）水电站的建设地点受水能资源、地质及地形等条件的限制。）水电站的建设地点受水能资源、地质及地形等条件的限制。 同时水电站土建工程量大，工期长，且因其一般远离负荷中同时水电站土建工程量大，工期长，且因其一般远离负荷中 心地区，故需建高压、远距离输变电工程。另外，修建水库心地区，故需建高压、远距离输变电工程。另外，修建水库 一般会造成淹没损失，需做好移民安置工作。一般会造成淹没损失，需做好移民安置工作。 7.3.3 7.3.3 水电站、火电厂的工作特点水电站、火电厂的工作特点 2火电站的工作特性 火电站的主要设备为锅炉、汽轮机和发电机等，我国火电站的主要设备为锅炉、汽轮机和发电机等，我国 火

40、电绝大部分以煤为燃料。火电绝大部分以煤为燃料。 v火电站的工作主要有以下特性：火电站的工作主要有以下特性： 1 1）火电站出力和发电量的工作保证率较高。）火电站出力和发电量的工作保证率较高。 2 2）火电站工作惰性大，机组启动费时，加荷也较缓慢，从停）火电站工作惰性大，机组启动费时，加荷也较缓慢，从停 机状态启动到满负荷运行一般需机状态启动到满负荷运行一般需2 23 3小时。小时。 3 3）由于火电必须消耗大量的燃料，且机组设备较复杂，厂用）由于火电必须消耗大量的燃料，且机组设备较复杂，厂用 电及所需管理人员也多，所以，火电运行费远比水电高。电及所需管理人员也多，所以，火电运行费远比水电高。

41、另外，火电站污染环境，需采取环保措施。另外，火电站污染环境，需采取环保措施。 7.3.3 7.3.3 水电站、火电厂的工作特点水电站、火电厂的工作特点 7.4 7.4 水电站装机容量的选择水电站装机容量的选择 7.4.1 7.4.1 水电站最大工作容量确定水电站最大工作容量确定 7.4.2 7.4.2 水电站的备用容量水电站的备用容量 7.4.3 7.4.3 水电站的重复容量确定水电站的重复容量确定 7.4.4 7.4.4 水电站装机容量的简化估算水电站装机容量的简化估算 第四节内容结构：第四节内容结构： 7.4.1 7.4.1 水电站最大工作容量确定水电站最大工作容量确定 v无调节水电站的最

42、大工作容量确定无调节水电站的最大工作容量确定 v日调节水电站的最大工作容量确定日调节水电站的最大工作容量确定 v年调节水电站的最大工作容量确定年调节水电站的最大工作容量确定 v多年调节水电站的最大工作容量确定多年调节水电站的最大工作容量确定 v无调节水电站的最大工作容量确定无调节水电站的最大工作容量确定 由于无调节水电站没有水量调节能力，为避免弃水，其由于无调节水电站没有水量调节能力，为避免弃水，其 工作位置应在基荷。按保证电能进行计算，无调节水电站的工作位置应在基荷。按保证电能进行计算，无调节水电站的 最大工作容量等于保证出力。最大工作容量等于保证出力。 无调节水电站以保证出力在基荷运行一日

43、的发电量无调节水电站以保证出力在基荷运行一日的发电量 恰好等于保证电能。恰好等于保证电能。 7.4.1 7.4.1 水电站最大工作容量确定水电站最大工作容量确定 v日调节水电站的最大工作容量确定日调节水电站的最大工作容量确定 取决于取决于E E保保. .日及电站在负荷图中的位置日及电站在负荷图中的位置 图图a a 在在峰荷峰荷部分工作时部分工作时图图b b 承担峰荷和基荷任务承担峰荷和基荷任务 7.4.1 水电站最大工作容量确定水电站最大工作容量确定 (1) (1)计算保证出力计算保证出力N N保及保证电能保及保证电能E E保。保。 (2)(2)由由E E保和供水期水电站在负荷图上的工作位置，拟定保和供水期水电站在负荷图上的工作位置，拟定3 3个以上最大工个以上最大工 作容量方案。作容量方案。 (3)(3)确定每个方案供水期各月的月平均出力。确定每个方案供水期各月的月平均出力。 (4)(4)分别计算各方案供水期