水利水能规划 第五章 水能计算及水电站在电力系统中的.ppt

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1、第五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内容第二节电力系统的负荷图第三节电力系统的容量组成及各类电站的工作特性第四节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内容水能计算的目的：确定水电站的出力和发电量及它们随时间变化的规律。水电站的出力：指发电机组的出线端送出的功率。水电站的发电量：水电站出力与相应时间的乘积。水电站在t1至t2时段内的发电量为：实际计算中常采用：水电站在某一时段t内的平均出力计算时段的长短主要根据水电站出力变化情况及计算精度要求确定。水能计算的方法：列表法：概念清晰，应用广泛，尤其适合

2、于有复杂综合利用任务的水库的水能计算。当方案较多、时间序列较长时，不适用。图解法：计算精度较差、工作量也不比列表法小；电算法：从发展方向看，适宜用电算法进行水能计算。即使方案很多，时间序列很长，也可迅速获得精确的计算结果。【例5-1】某水电站正常蓄水位高程为180m。水库水位与库容关系见表5-1，水库下游水位与流量关系，见表5-2。某年各月平均的天然来水量、各种流量损失、下游各部门用水流量和发电需要流量，分别见表5-3（2）～（5）栏。求水电站各月平均出力及发电量。表5-1水库水位与容积关系表5-2水电站下游水位与流量关系水位Z(m)168

3、170172174176178180库容V(亿m3)3.716.349.1412.215.8319.9225.2流量q(m3/s)130140150160170180下游水位(m)115.28116.22117.00117.55118.06118.5表5-3水电站出力及发电量计算（枯水期）时段t月(1)9101112天然来水流量Q天(m3/s)(2)115857062各损失流量及船闸用水等Q损+Q船(3)2012109下游综合利用需要流量Q用(4)1009212560发电需要流量Q电(5)150150154159水库供水流量ΔQ(6)-55

4、-77-94-106水库供水量ΔW(亿m3)(8)-1.445-2.023-2.469-2.784时段初水库存水量V初(11)25.223.75521.73219.263时段末水库存水量V末(12)23.75521.73219.26318.479时段初上游水位Z初(m)(13)180179.56178.78177.72时段末上游水位Z末(14)179.56178.78171.72176.32月平均上游水位Z上均(15)179.78179.17178.25177.02月平均下游水位Z下均(16)117117117.25117.5水电站平均水头

5、Z均(17)62.7862.176159.52水电站效率η(18)0.850.850.850.85月平均出力N水均(万kW)(19)7.857.787.837.89月发电量E水（万kW·h)(20)5731567957165760例题求解一、水电站保证出力计算水电站的保证出力：指水电站在长期工作中，符合水电站设计保证率要求的枯水期（供水期）的平均出力。无调节水电站保证出力计算日调节水电站保证出力计算年调节水电站的保证出力计算多年调节水电站保证出力计算水电站的主要动能指标保证出力N保多年平均发电量E年，均无调节水电站的水能计算无调节水电站保证

6、出力:符合设计保证率要求的日平均出力。基本步骤：1）根据实测径流资料的日平均流量变动范围，将流量划分为若干个流量等级；2）统计各级流量出现的次数；3）计算各级流量的平均值，查水位流量关系曲线，求得相应的下游水位Z下；4）计算各级流量相应的水电站净水头H=Z上-Z下-△H；5）计算电站的出力N=KQH。注意：上游水位一般维持在正常蓄水位。图1日平均出力保证率曲线N～P图2日平均出力持续曲线N～T由于一般无调节水电站的水头变化不大，也可根据选定的设计保证率在日平均流量频率曲线上查得日平均保证流量Qp后，用Np=AQpHp计算日平均保证出力。无调

7、节水电站的水能计算流量分组（m3/s）分组平均流量（m3/s）出现次数累积出现次数频率（%）（1）（2）（3）（4）（5）5.2～5.495.35112.74.9～5.195.05125.44.6～4.894.75025.44.3～4.594.45138.14.0～4.294.151410.83.7～3.993.850410.83.4～3.693.551513.53.1～3.393.251616.2日调节水电站的水能计算日调节水电站库水位在日内是变化的，一日内库水位至少在死水位和正常蓄水位之间波动一次，故上游水位近似取其平均值，即Z上=（Z

8、蓄+Z死）/2。在丰水期日平均入库流量可能会超过水电站的最大过流能力，这时上游水位为Z蓄。下游水位用日平均流量从水电站下游水位流量关系曲线中查得。日调节水电站的保证出力计算方法与