当前课程知识点：水能与水资源利用 > 第五章 水能计算 > 第三节 电力系统负荷及容量组成 > 第三节 电力系统负荷及容量组成
同学们
大家好！为了更好地确定水电站的装机容量
及在电力系统中的运行方式
我们还需了解规划电站所在的电力系统
其负荷和容量组成
今天我们来聊一聊电力系统负荷及容量组成
这一节包括四个知识点
1、电力用户及用电特性
2、电力负荷图
3、设计负荷水平年
4、电力系统容量组成
电力系统中
各类电站联合供电
充分发挥各自的优点
相互补充
提高了系统的供电质量和供电可靠性
那么什么是电力系统呢
既然为系统
肯定不是只有单个部分组成
它是由发电站、变电站、输电线路和
电力用户等部分组成的整体
电力系统中不同类型的电站
（水电站、火电站、核电站、抽水蓄能电站等）
协同联合供电
取长补短
提高了系统供电的可靠性
电力系统各类电站所发电量主要
用于满足电力用户负荷需求
因此
系统中电站的发电量和出力过程
必须同系统负荷变化过程相适应
在规划设计、运行管理电站时
必须了解电力用户的用电过程
负荷特性
才能编制电力负荷图
电力系统中的用电户种类繁多
通常按其生产特点和重要性分为如下四类
工业用电
农业用电
市政用电和交通运输用电
下面我们来了解一下各类用电户的用电特点吧
工业用电户的用电量大
年内用电过程比较均匀
用电保证率要求高
电力排灌是农业用电的主要用户
用电的季节性变化较大
市政用电主要用于交通
给排水及照明等方面
年内和日内变化较大
交通运输用电主要指电气化铁道运输用电
一年内和一日内用电均匀
电气列车启动时
负荷突然跳动
认识电力负荷图之前
先来了解一下什么是电力负荷
我们知道电能这种产品难以储存
电力的发、供、用是同时进行的
在任何时间内
各电站其出力过程和发电量必须与
用电户对出力的要求和用电量相适应
这种对电力系统提出的出力要求
成为电力负荷
把用电户在不同时间内对电力系统要求的出力叠加起来
得到电力负荷随时间的变化过程
即为电力负荷图
下面介绍两种电力负荷图
日负荷图和年负荷图
电力负荷在一昼夜内的变化过程图称为日负荷图
不同电力系统或同一系统在不同时期
负荷图的形状虽然不同
但都具有周期性的变化规律
我们来看一看这张电力系统日负荷图
大家可以发现些哪些特征呢
首先
日负荷图有两个高峰两个低谷
其次还有三个特征值
日最小负荷
日平均负荷和日最大负荷
三个特征值将日负荷图划分为三个区域
日最小负荷水平线以下部分称为基荷、
日平均负荷水平线以上的部分为峰荷
峰荷和基荷之间的部分为腰荷
各个电力系统的负荷图形状不同
如何进行比较呢
常采用以下三个指数
1、基荷指数α
指日最小负荷与日平均负荷的比值
α越大
系统用电越稳定
2、日最小负荷率β
是日最小负荷与日最大负荷的比值
β越小
峰谷负荷差别越大
3、日平均负荷率γ
为日平均负荷与日最大负荷相比
γ越大
日负荷变化越小
上述三个指标越大
日负荷变化越均匀
发电设备和受电设备的利用率越高
我国较大的电力系统
γ=0.8 ~ 0.88
β=0.65 ~ 0.75
为了便于计算日负荷图中某一负荷位置的相应电量
常绘制日负荷的出力值与相应电量值的关系曲线
即日负荷累积曲线
也叫日负荷分析曲线
下面介绍如何绘制日负荷累积曲线: 将日负荷图分层
分层计算各层电能
然后由下向上逐段累加电能到负荷最高点
得到各对应的坐标
横坐标为分段电能的累积值
纵坐标为日负荷出力
日负荷累积曲线具有如下特点
日最下负荷以下部分为直线
以上部分为凹曲线
延长直线部分和曲线末端垂线相交
交点的纵坐标即为日平均负荷值
年负荷图表示一年内负荷的变化过程
通常用日负荷特征值的年内变化来表示
年负荷图一般有两种
一种是年最大负荷图
表示日最大负荷的年变化曲线
反映负荷对发电设备工作容量的需求
另一种是年平均负荷图
是日平均负荷年变化曲线
曲线以下面积为系统年需电量
确定电站装机容量是指确定设计负荷水平年
电站的装机容量
那么什么是设计负荷水平年呢
随着国民经济的发展逐年增长
在规划设计电站时
必须考虑远景电力系统负荷的发展水平
与此负荷发展水平相适应的年份
就称为电站的设计负荷水平年
设计负荷水平年的负荷图是水电站设计的依据
前面我们了解了电力系统向用户供的
电是由各类电站发出的
因此电力系统容量便是系统内所有电站装机容量的总和
包括火电站容量
水电站容量
核电站容量
潮汐能电站容量
风力发电站容量
抽水蓄能电站容量
地热发电站容量等
各电站的装机容量即为该电站所有机组铭牌出力之和
针对电力系统的总装机容量
在设计阶段按机组所担任任务的不同
有不同的容量名称
总的容量可分为两类
保证系统正常工作的必需容量和水电站利用
汛期弃水生产季节性电能的重复容量
必需容量由分担系统最大负荷的
最大工作容量和满足系统正常工作需要补充的
备用容量组成
备用容量根据承担任务的不同分为三种
第一种是当系统出现跳动负荷时需补充的
容量为负荷备用容量
第二种是机组出现事故需补充的容量为事故备用容量
以及机组检修停机需补充的容量为检修备用容量
因此
电力系统的装机容量等于最大工作容量
加负荷备用容量加事故备用容量加检修备用容量
再加上重复容量
同学们
今天我们了解了电力系统负荷及容量组成
下一节我们将带领大家了解电力系统中
各类电站的工作特性
从而明白为什么不同类型的电站在
电力系统中有不同的工作位置且承担不同的任务
下次课再见！
-第一节 水资源与水能资源
--水资源与水能资源
-第二节 水能资源的分布及特点
-第一节 水资源的综合利用
-第二节 水力发电
--第二节 水力发电
-第三节 水能资源的开发方式
--小节测试
-第四节 河流的综合利用规划和梯级开发
-第一节 水文的基本概念
-第二节 累积频率计算
-第三节 设计年径流量推求
--讨论：为什么不能直接利用经验频率曲线进行设计年径流量的推求？
-章节测试
-第一节 水库特性
--第一节 水库特性
-第二节 兴利调节的作用及分类
-第三节 设计保证率和设计代表期
-第四节 径流调节计算
-第一节 水能计算的目的和方法
-第二节 水电站保证出力和多年平均发电量
-第三节 电力系统负荷及容量组成
--第三节小节测试
-第四节 各类电站工作特性
-第五节 水电站在电力系统中的运行方式
-第一节 水电站最大工作容量的确定
--讨论：说说电站除了设置最大工作容量为何还要设置备用容量才能满足正常供电的要求？
-第二节 电力系统备用容量的确定
-第三节 水电站重复容量的选定
-第四节 水电站装机容量的选择
-第五节 以发电为主的水库特征水位的选择
-第一节 水电站群的分类及补偿特性
-第二节 梯级水电站群的径流调节和补偿调节
-第三节 并联水电站群的补偿调节
-第四节 水电站群参数选择
-第一节 水电站水利枢纽概述
-第二节 水电站挡水建筑物
-第三节 水电站引水建筑物
-第四节 泄水建筑物和其他建筑物
-章节测试
-第一节 水电站厂房的任务、组成及类型
-第二节 水电站厂区枢纽布置
-第三节 厂房设备及布置
-第四节 水电站厂房的建设流程
-第五节 主厂房的轮廓尺寸
