当前课程知识点：水能与水资源利用 > 第五章 水能计算 > 第二节 水电站保证出力和多年平均发电量 > 第二节 水电站保证出力和多年平均发电量
同学们
大家好！今天我们学习第五章第二节
在这一节中我们将针对水电站保证出力和
多年平均发电量这两个动力指标的计算展开讨论学习
保证出力和多年平均发电量的计算
无论对确定规划电站的装机容量
还是对评定运行电站的效益都至关重要
对于一个水电站而言
保证出力这一参数值常常出现在电站的常规介绍中
那么这一指标值代表什么含义呢
所谓的水电站保证出力
是指电站在长期工作中
所能发出符合设计保证率要求的临界平均出力
这里强调一下
保证出力是平均出力值
并非是最小出力值
在规划阶段保证出力是确定水电站装机容量的重要依据
也是运行阶段的一项重要指标
不同调节周期的电站其保证出力有不同的计算方法和细节
我们先来学习如何计算年调节电站的保证出力
对于年调节水电站而言
能否保证正常工作
一般决定于供水期的平均出力
因此
符合设计保证率要求的供水期平均出力
即为年调节电站的保证出力
与保证出力相应的供水期电量为保证电量Efm
保证出力的计算是在水库正常蓄水位和
死水位已定的情况下进行
常采用全部水文序列法和设计枯水年法进行计算
这两种方法计算保证出力有什么不同呢
全部水文序列法是一种比较精确的计算方法
它是对全部水文实测径流序列逐年进行兴利调节计算
得各年的供水期
再逐年进行供水期的水能计算
求得各年供水期的平均出力
将各年供水期平均出力按从大到小的顺序排列
由频率计算法绘制出供水期平均出力保证率曲线
根据已定的电站年保证率P0
便可在图上求出年调节电站的保证出力Nfm
在规划阶段进行大量方案比较时
可采用设计枯水年法求年调节水电站的保证出力
与全部水文序列法不同
首先根据实测径流序列先寻求设计枯水年
根据设计枯水年计算设计年径流量
并将典型年按实际年进行设计枯水年的年内分配
然后按照兴利调节计算方法求得
设计枯水年供水期调节流量
通过等流量或等出力水能计算求出
设计枯水年供水期的平均出力Nd
以该平均出力作为年调节电站的保证出力Nfm
如右式所示
式中的H为供水期的平均水头
保证出力Nfm乘以供水期时长Td
可得年调节电站的保证电量Efm
无调节和日调节水电站的出力
随日天然流量的变化而变化
这种电站又称为径流式电站
无调节和日调节水电站的保证出力Nfm
应为符合历时保证率要求的日平均出力
与Nfm相应的供水日的电量为保证电量Efm
与年调节电站相似
可采用全部水文序列法和设计枯水日法
计算无调节和日调节水电站的保证出力
根据实测日径流序列逐日进行水能计算
得各日的平均出力
利用频率计算法绘制日平均出力保证率曲线
由电站设计保证率即可求出相应于
设计保证率的日平均出力
该平均出力即作为无调节和日调剂电站的保证出力Nfm
采用设计枯水日法计算无调节和
日调节水电站保证出力是在实测日径流序列的
基础上进行的
通过设计保证率得到设计枯水日
用水能计算方法计算设计枯水日的平均出力
该出力即为无调节和日调节电站的保证出力Nfm
即保证出力Nfm为出力系数乘以
设计枯水日的平均流量和平均水头,
保证出力乘以24即为无调节和
日调节电站的保证电量Efm
对于调节周期更长的多年调节电站
其保证出力的计算方法与上述调节类型的电站有所不同
对于多年调节电站而言
选取实际水文资料中最枯最不利的
连续枯水段作为设计枯水段
求出其的调节流量和平均水头
该枯水段的平均出力即作为
多年调节电站的保证出力Nfm
用该保证出力乘以一年的小时数8760
即可得到多年调节电站的保证电量Efm
多年平均发电量是指水电站在多年工作时期内
平均每年所能生产的电量
是水电站动能效益的重要指标之一
前面学习了如何估算不同类型
电站保证出力这一动力指标
下面我们来学习水电站另一动力
指标多年平均发电量的估算方法
其估算条件为水库正常蓄水位、
死水位、电站装机容量已知
可以采用哪些方法估算多年平均发电量呢
目前针对不同情况主要有全部水文系列法、
代表年法和设计平水系列法
采用全部水文系列法是对全部水文序列逐年计算发电量
求出其多年平均值
当平均出力大于装机容量按装机容量算
当调节周期小于一年的电站
可采用代表年法进行多年平均发电量的计算
用设计中水年的发电量来估算其多年平均发电量
即设计中水年法
当中水年法不够满意时
可选择设计丰水年、设计中水年和
设计枯水年三个代表年的平均发电量
作为多年平均发电量
更精确时也可选择设计丰水年
中丰水年
中水年
中枯水年和枯水年五个代表年
取其平均值来估算多年平均发电量
然而对于多年调节水电站
却不宜采用代表年法
而用设计平水系列法
取由十几年的水文系列组成的某一
水文年组其发电量的平均值作为多年平均发电量
多年平均发电量的计算与装机容量、
机组特性有密切关系
在机组容量和机组过水能力等尚待确定时
一般采用先假定
后修正的办法
需经多次重复计算
待装机容量及机组选定后
才能较准确地算出多年平均发电量
关于水电站两个动力指标的估算就介绍到这里
下一节将带大家了解电力系统的负荷及容量组成
通过电力系统的负荷和容量组成的学习
可根据负荷曲线
水电站保证出力及多年平均发电量来
确定电站的最大工作容量
从而确定装机容量
同学们
下次课再见！
谢谢
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