当前课程知识点：水能与水资源利用 > 第五章 水能计算 > 第四节 各类电站工作特性 > 第四节 各类电站工作特性
同学们
大家好！上一节我们对电力系统负荷图
及容量组成进行了介绍
目前
在我国的电力系统中
大多是以水电站、火电站及少数其他电站联合工作
为了使各类电站能合理地分担电力系统负荷
需要对水电站、火电站及其他类型电站的
工作特性有所了解
接下来
我们分别对水电站
火电站、风力发电站和核电站的工作特性作简要介绍
先来聊一聊水电站的工作特性
首先水电站的工作情况随河川径流的变化而变化
其出力和发电量在丰枯年份差别较大
虽然可以利用水库调节径流
也只能在一定程度上减小变化幅度
如遇丰水年季节性电量过大
难以利用
特殊枯水年则发不出保证出力和电量
致使正常供电遭受破坏
因此水电站正常工作只能达到
设计保证率要求的保证程度
其次有综合利用任务的水库
各部门用水要求不同
水电站发电受各用水部门的制约
兼有防洪与灌溉任务的水库
汛期及灌溉期内水电站发电量较多
但冬季发电则受到限制
对下游有航运任务的水库
水电站有时需承担电力系统的基荷
以便向下游经常泄放均匀的流量
再次
水能是再生性能源
水电站的年运行费用与所生产的电量无关
因此丰水期尽可能多放水发电
以节省系统燃料消耗
最后
水电站机组开停机灵活
迅速
从停机到满负荷运行仅需1-2min
可迅速改变出力的大小
以适应负荷的剧烈变化
适宜担任系统调峰、调频和事故备用等任务
火电站的主要设备有锅炉
汽轮机和发电机等
燃料主要是煤、石油、天然气
以烧煤最普遍
火电站按功用可分为两种
一种是纯发电的凝汽式火电站
由锅炉供给的蒸汽直接送到汽轮机内
按一定顺序在转轮内膨胀作功
带动发电机发电
另一种是发电兼供热的供热式火电站
这类电站中
蒸汽通过背压式汽轮机做功驱动发电机后
还有一定的蒸汽压力和温度
全部送给用热单位
其机组的发电出力取决于热力负荷要求
初步了解火电站后
再来聊一聊火电站的工作特性
火电站的工作特性主要有3点
1、成本远比水电高
因为火电需要大量的一次能源——煤作为燃料
运行费用高
2、只要燃料充足
发电就有保证
不像水电站那样受天然来水的制约
但凝汽式火电站有技术最小出力限制
只能发出不小于70%左右的额定出力；
背压供热式火电站的出力必须按供热要求确定
3、火电站工作有惰性
启动比水电站费时
加荷比较缓慢
机组从启动到满负荷运行需经过2~3小时
火电出力在额定容量的85%~90%时
效率最高
单位煤耗最小
适宜承担基荷
风能是取之不尽用之不竭
洁净无污染的可再生能源
随着现代技术的广泛应用
风力发电的增长速度居全球其他能源发电之首
那么风力电站是根据什么原理发电的呢
与水力发电中通过水轮机把水能转换成机械能相似
风力发电是通过风力机把风能转化为机械能
再由风力机拖动发电机将机械能转化为电能
其运行方式主要有并网型和离网型两种
并网型风力发电是把风力发电机组
发出的电能直接输送到电网上
而离网型发电是把风力发电机组
发出的电能经蓄电池蓄能
再供给用户
风力发电的工作特性主要有以下3点
1、工作不连续
受风速影响较大
有季节性
一般在4-25m/s左右的风速才能发电
适宜承担基荷
我国有许多优良的风场
有效风速的多年平均时间在3000-8000h
2、发电成本高
单位千瓦投资均高于火电和水电
3、工作不连续
其出力过程与用电高峰不一致
给电网运行带来困难
因此需要有调节能力的电站
如与水电联合运行才能使电网运行安全可靠
最后我们来聊一聊核电站及其工作特性
核电站是利用核反应堆所产生的热能
使水变成高温高压的蒸汽
推动汽轮发电机组生产电能
其工作特性就是持续不断地以额定出力工作
在电力系统中总是承担基荷
由于核电反应堆的造价昂贵
质量标准和安全措施高
设备复杂
因此单位造价比火电贵30%-50%
除了上述介绍的四种电站外
系统中还有抽水蓄能电站
潮汐能电站
地热电站等
各种电站联合工作
取长补短
水电站调节灵活
适宜承担系统的调峰、调频、调相和事故备用等任务
其年运行费较低
因此应尽量多发水电
火电站运行费用高
有最小技术出力等限制
为了取得高热效率
火电站应担任基荷
当系统缺调峰容量时看
中温中压火电可适当调峰
核电站年运行费用比火电虽低
但要求持续的以额定出力工作
故只能担任基荷
抽水蓄能电站是水电站的特殊形式
具有显著的调峰填谷作用
与核电和火电配合运用
大大改善系统的工作条件
潮汐、风力和地热电站等
只适于担任基荷
补充电力系统的电量不足
关于各类电站的工作特性就介绍到这里
下一节我们学习利用水能进行发电的
水电站在电力系统中是以什么样的方式运行
同学们
下次课再见！
谢谢
-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
