当前课程知识点:水文水利计算 > 第十章 水电站水能计算 > 10.3 水电站装机容量的选择 > 10.3 水电站装机容量的选择
各位同学
大家好
本节我们来介绍水电站装机容量的选择
这一节主要涉及三个内容
第1部分 水电站装机容量
第2部分 确定装机容量的简化方法
第3部分 电力系统容量平衡图
大家知道电力系统所需负荷
和所要求的保证电能
都由系统内的各电站共同提供
鉴于水电站的特点
对于调节性能较高的水电站
如果让它担任峰荷
那么我们总希望它在系统负荷图上工作容量
应该尽可能大些
这样可以尽量减少新建火电站的工作容量
也减少污染
那么到底水电站的装机容量要多大才合适呢
如何确定呢
这里就涉及一个专业名词
水电站最大工作容量
具体指电力系统负荷紧张时刻
水电站所能担负的最大工作容量
而这个数值的确定则要根据系统需求
水能资源开发地点的水文条件
水电站设计保证率和水库的调节性能等
来综合决定
一般情况下我们都希望这个水电站
最大工作容量可以尽可能的大
以此替代更多的火电站工作容量
不同的水电类型
它的计算方法也不同
比如像无调节水电站
由于没有调节库容
因此只能按天然流量发电
天然水流不及时利用就会被弃去
那么这种水电站一般担任基荷比较合适
因此
无调节水电站工作容量事实上就等于保证出力
而日调节水电站最大工作容量则不同
它主要决定于两个因素
一个是日保证电能E日
另一个是水电站在电力系统负荷图上的
工作位置
根据这两个因素
我们通过日电能累积曲线
便可确定其所担负的工作容量
那么在水电站担负峰荷时
它的值就像我们图a中标注的这个样子
而当水电站担负基荷和峰荷时
则等于不同位置的容量之和
对于年调节水电站
其最大工作容量也取决于两个因素
一个是水电站设计枯水年供水期的
保证电能EP
另一个是水电站在电力系统负荷图上的
工作位置
具体步骤为
1 先计算水电站供水期保证电能
然后根据水电站的工作位置
假定几个水电站最大工作容量方案
对于第一个方案
我们可以在年负荷图上摘取供水期各月
相应的工作容量
然后在每月选择一张典型日负荷图
利用典型日负荷图及电能累积曲线
求各月相应的典型日电能
第五步
我们需要计算各月典型日平均出力
然后乘以时间
得到第一方案相应供水期电能
不断重复以上步骤
就可以得到不同方案N所对应的电能E
然后我们点绘出这样一个容量
和电能的关系曲线
最后可通过水电站供水期的保证电能
来查得最大工作容量
这是年调节水电站最大工作容量的计算方法
对于多年调节水电站而言
其确定方法与年调节水电站基本相同
不同之处在于其不是以设计枯水年供水期的
保证电能来确定最大工作容量
而是以设计枯水段(或设计枯水年组)的
保证电能来确定最大工作容量
接下来是电力系统备用容量
前面再将本章第一节的时候
我们介绍过电力系统的容量组成
里面已经介绍了有关备用容量的概念
解释了为什么要设置负荷备用容量
事故备用容量和检修备用容量
这个我们就不再赘述了
主要介绍一下如何来确定这些备用容量
第一个负荷备用容量
一般会采用系统最大负荷的5%左右
那么我们一般会选择靠近负荷中心
调节性能较好的大型水电站担任
第二个对于事故备用容量而言
一般选系统最大负荷的5%~10%
但这里注意
所选值不能小于系统最大一台机组的容量
同样多由水库调节性能好
靠近负荷中心的大型水电站承担
第三个检修备用容量
我们一般会把它安排在
系统年负荷图较低的冬春季
具体大小依据水电和火电检修天数而定
在第一节中
我们还介绍了一个水电站特有的容量
也就是叫重复容量
大家不知道是否还记得
因为这个比较复杂
它涉及的方面比较多
所以一般在确定这样一个重复容量的时候
通常需要进行经济比较后
才能综合确定
本节的第二部分
就是要确定装机容量的简化方法
在大中型水电站初步规划阶段
或面对资料不充分的小型水电站设计时
亦或为了节省计算工作量
我们常常可以采用简化方法估算装机容量
那么如何来进行这样的工作呢
这里介绍两种方法
第一种
保证出力倍比法
它提出在求出设计水电站的保证出力NP后
可由Ny=αNP求装机容量Ny这样一个值
这里α是一个经验系数
通常与水电站在系统中的比重
水电站工作位置
水库调节性能有关
下面我们给出了一个不同电站的α值
大家在学习或者是看的时候
可以作为一个参考
第二种简化方法是装机容量年利用小时数法
当装机容量年利用小时数T装确定后
我们可根据Ny=E/T装
这样一个公式来确定水电站装机容量
同样
右侧我们给出了不同类型电站的装机容量
年利用小时数
大家可以借鉴
那么本小节的第三部分
我们来介绍电力系统容量平衡图
这是一种比较简明的表征电力系统的
容量平衡的方式
大家注意我们右侧的图形
这里面涉及3条主要的线条
第一条
系统装机容量线
也就是图中最上面的黄色水平线
①线
它呢
表示系统中各类电站装机容量的总值
第二条是系统要求的可用容量线
也就是图中蓝色的②线
它主要表示为了保证系统正常运行
要求各月完全处于正常状态时
正在工作或立即可投入工作的容量值
第三条线是系统最大负荷过程线
也就是图中绿色的③线
它表示系统各月所要求提供的负荷
其值应等于各类电站工作容量之和
那么不同线之间
事实上表达了不同的容量关系
比如①线 ②线之间就包括了
处在计划检修中的容量
由于各种原因无法投入工作的受阻容量
以及暂不需要投入工作的空闲容量
而②线和③线之间表现了
为了保证系统安全正常运行安排的
负荷备用和事故备用容量
③线以下为各类电站的工作容量
这样三条线
就将我们水电站和火电站的工作容量
备用容量 检修容量和空闲容量很好的
区分开 表现出来了
需要说明的是
由于水电站每年来水不同
其出力也每年发生变化
所以在绘制系统容量平衡图时
至少应研究两种典型年度
一个就是设计枯水年
一个是中水年
设计枯水年反应了在较不利的水文条件下
我们欲使系统供电得到完全保证
系统装机容量与工作容量
及各种备用容量之间的平衡
而中水年则表示水电站在一般水文条件下的
他的一个运行状况
那么它的平衡图事实上是我们在
系统中最常见的
好
本小节的内容到此结束了
谢谢大家的观看与学习
-1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理
--1.1 小节测试
--1.1 课后讨论
-1.2 水文水利计算的任务与内容
--1.2 小节测试
--1.2 课后讨论
-1.3 水文水利计算的主要研究方法
--1.3 小节测试
--1.3 课后讨论
-2.1 洪水资料的分析处理
--2.1 小节测试
-2.2 历史洪水的调查和考证
--2.2 小节测试
-2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法
--2.3 小节测试
--2.3 课后讨论
-2.4 设计成果的合理性分析
--2.4 小节测试
-2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题
--2.5 小节测试
--2.5 课后讨论
-3.1 防洪安全设计
--3.1 小节测试
-3.2 设计洪水概念
--3.2 小节测试
-3.3 设计洪水过程线的拟定
--3.3 小节测试
--3.3 课后讨论
-3.4 设计洪水的地区组成
--3.4 小节测试
-3.5入库设计洪水
--3.5 小节测试
--3.5 课后讨论
-4.1 暴雨特性分析
--4.1 小节测试
-4.2 点暴雨量频率计算
--4.2 小节测试
-4.3 面暴雨量频率计算
--4.3 小节测试
--4.3 课后讨论
-4.4 设计暴雨量的时空分布计算
--4.4 小节测试
-4.5 由设计暴雨推求设计洪水
--4.5 小节测试
--4.5 课后讨论
-5.1 小流域设计暴雨
--5.1 小节测试
-5.2 由推理公式推求设计洪水
--5.2 小节测试
--5.2 课后讨论
-5.3 由地区经验公式推求设计洪水
--5.3 小节测试
-5.4 城市化对水文的影响
--5.4 小节测试
-5.5 城市排水管网设计流量计算
--5.5 小节测试
--5.5 课后讨论
-6.1 可能最大暴雨的基础理论
--6.1 小节测试
-6.2 可能最大暴雨的估算
--6.2 小节测试
-6.3 可能最大洪水
--6.3 小节测试
-7.1 年径流及其表征指标
--7.1 小节测试
-7.2 影响年径流的要素
--7.2 小节测试
-7.3 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 小节测试
--7.3 课后讨论
-7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 小节测试
--7.4 课后讨论
-8.1 用水户分类及其层次结构
--8.1 小节测试
-8.2 工业需水量的计算与预测
--8.2 小节测试
--8.2 课后讨论
-8.3 灌溉用水量的计算与预测
--8.3 小节测试
-8.4 生态需水的计算与预测
--8.4 小节测试
--8.4 课后讨论
-8.5 其他用水的计算与预测
--8.5 小节测试
-9.1 径流调节的定义及分类
--9.1 小节测试
--9.1 课后讨论
-9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 小节测试
--9.2 课后讨论
-9.3 水库的水量损失
--9.3 小节测试
-9.4 设计保证率
--9.4 小节测试
-9.5 径流调节计算基本原理
--9.5 小节测试
--9.5 课后讨论
-9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容
--9.6 小节测试
-9.7 根据兴利库容确定调节流量
--9.7 小节测试
-9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程
--9.8 小节测试
--9.8 课后讨论
-10.1 水能利用与电力系统负荷
--10.1 小节测试
-10.2 保证出力与多年平均发电量计算
--10.2 小节测试
-10.3 水电站装机容量的选择
--10.3 小节测试
-10.4 正常蓄水位与死水位选择
--10.4 小节测试
-11.1 灌溉工程水利计算概述
--11.1 小节测试
-11.2 引水灌溉工程水利计算
--11.2 小节测试
-11.3 蓄水灌溉工程水利计算
--11.3 小节测试
-11.4 提水灌溉工程水利计算
--11.4 小节测试
-11.5 地下水灌溉工程水利计算
--11.5 小节测试
-12.1 水库调洪的任务
--12.1 小节测试
-12.2 水库调洪计算的原理
--12.2 小节测试
-12.3 水库调洪计算的列表试算法
--12.3 小节测试
-12.4 水库调洪计算的半图解法
--12.4 小节测试
-12.5 其他情况下的水库调洪计算
--12.5 小节测试