第6讲 水电在电力系统中的地位 水能利用 教学课件
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受阻容量 系统总装机容 可量 用容量 工 待作 用容 容量 空 量 备闲 用容 容
四、各类电站的工作特性比较
1、水电站工作特性： 水能资源是可再生资源。从经济角度看，一次
性投资大，但运行成本低。 发电量受河川径流随机性的影响和制约。 具有综合利用任务水库的水电站，其工作方式
受其他部门用水的影响。 开停机灵活、迅速，从停机到满负荷发电只需
电压(KV）
1000（计划中）、750（建设中）、500、330、220、110、 60、35、10、0.6 0.38/0.22
频率（HZ） 50，60 装机容量 发电量 最大负荷 电气接线图 地理位置接线图
2、
我
国
电
力
市
场
现
发电侧
状
电网侧
用户端
3、电力系统中电力电量平衡概念
电力不能储存，产、供、销要同时完成。
第6讲 水电在电力系统中的地位
主讲：高仕春
本节内 容
电力系统的负荷图 电力系统的容量组成 各类电站的工作特性比较 电力系统中电力电量平衡
一、电力系统(电网 )概述：
在各电站之间及电站与用户之间用输电线联结为一个整 体
1、 区 域 电 网 运 行 范 围
华中电网运行范围
电力系统是如何描述的?
最 小 负 荷
20 时 间 （ h ）
常规电源的比较
电能质量（好） 技术比较（好） 经济角度（好） 环境影响（小） 社会影响（小） 安全比较（好）
最后一次课的安排
开卷测试 时间：45分钟 2~3校区7：00～7：45 1校区8：00～8：45
再见！
1～2分钟。机组出力可变幅度较大。 水电站在电力系统中：适合调峰、调频、调相、
事故备用
2、核电
发电原理 1991年秦山核电站并网发电，中国成为继美、英、
法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能 自主设计、自主建造、自主调试和自主运营管理 核电厂的国家
目前发展核能存在两种风险：除了核废料能否妥 善处理之外，核电站在运行中可能会产生核聚变， 堆芯会被烧毁。造成乌克兰“切尔诺贝利核泄漏” 事故的原由之一，就是前苏联采用的石墨水冷堆 技术的可靠性较差，该反应堆在低功率时不稳定， 缺乏安全壳这道重要屏障，控制棒停堆速度又太 慢。而随着技术的发展，新式核电站是可以避免 这种情况发生的
0 0
最 大 负 荷
5
日基荷率
日最小负荷率
平
腰荷
β=N’/N’’
均 负
，β越大越好
荷
最
日平均负荷率
小 负 荷
γ=N/N’’ ， γ越大越好
基荷
10
15
20 时 间 （ h ）
三、电力系统中容量组成
机组装机容量（铭牌出力或额定容量）：在正常 运行情况下机组的最大出力值。
电站装机容量：该电站全部机组装机容量之和 电力系统总装机容量：指向电力系统供电的各种
不宜担负峰荷。不过以石油或天然气做燃料 的燃气轮机火电机组，其运行特性与水电站 相似，故适宜作为电力系统的备用容量和担 负峰荷，但是燃耗高，电能成本高。
电力用户的日负荷图
负荷（百万KW）
80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
最 大 负 荷
5
10
15
如果系统出力 大于
最小负荷 怎么办？
类型发电站的装机容量总和
1、按电力系统的电源组成分
电力系统包括水电站、火电站、核电站、抽 水蓄能电站及潮汐电站，则其总装机容量为
N系装=N水装+N火装+N核装+N抽装+N潮装
2、按机组所担负任务的分：
最大工作容量：满足系统最大负荷要求的容量 备用容量：为保证供电质量和可靠性准备的容量
为系统中电站突然发生故障时准备使用的容量，称为事故备 用容量
总负荷是随时间变化的！其变化与用户性质和组成有 关。
2、电力用户的日负荷图
----日负荷图的特性源自3个特征值日最大负荷 N’’
日平均负荷N
调峰、调频、调相？
峰荷
3 个日区最小域负荷N’
峰荷(N’’~N)
80
腰荷(N’~N)
基荷N’
70
60
3个特性指标
负荷（百万KW）
50 40 30 20 10
核电站的主要设备和辅助设备极为复杂，要求在 非常稳定的情况下运行，即持续不断地以额定出 力工作，所以在电力系统中只适宜承担基荷。一 般需要抽水蓄能电站配合运行。
3、火电
发电原理
工作特性：
火电只有燃料充足，就可保证发电。 保证率高于水电 。
运行成本高。运行费用与发电量几乎 成正比
工作的“惰性”大，启动慢，从停机 到满负荷发电需2～3小时。
为系统中有计划地进行机组检修时使用的容量，称为检修备 用容量
为系统中最大负荷突变时用的容量，称为负荷备用容量
备用容量＋最大工作容量＝必需容量（替代容量）
系统中某些水电站水库的调节能力不强，汛期内常产 生较多的弃水时，则可增加部分容量，以便利用弃水 生产季节性电能，以节省火电站的燃料耗费。由于这 部分容量在枯水季节并不能替代火电站工作，因而称 为重复容量
每一时刻，电力系统工作容量＝电力用户的最大负荷 T时段内，电力系统供电量＝电力用户的用电量
二、电力系统中负荷图
1、电力用户及其特性 电力用户按性质分类：
工业用电 农业用电 市政用电 交通运输用电
电力用户按其重要性分类：
一级、二级和三级
特性：电力用户用电总和即为电力系统总负荷。
3、从电力系统运行的角度看，上述电力系统 总装机容量并不是任何时刻都是全部处于工作 状态。
某些电站可能由于某种原因（如机组事故或检修停 机，水电站水头不足或缺水，火电站燃料不足等） 而部分容量不能参加工作。这种在运行中因故不能 参加工作的容量称为受阻容量。
除受阻容量外系统其余部分称为可用容量。
四、各类电站的工作特性比较
1、水电站工作特性： 水能资源是可再生资源。从经济角度看，一次
性投资大，但运行成本低。 发电量受河川径流随机性的影响和制约。 具有综合利用任务水库的水电站，其工作方式
受其他部门用水的影响。 开停机灵活、迅速，从停机到满负荷发电只需
电压(KV）
1000（计划中）、750（建设中）、500、330、220、110、 60、35、10、0.6 0.38/0.22
频率（HZ） 50，60 装机容量 发电量 最大负荷 电气接线图 地理位置接线图
2、
我
国
电
力
市
场
现
发电侧
状
电网侧
用户端
3、电力系统中电力电量平衡概念
电力不能储存，产、供、销要同时完成。
第6讲 水电在电力系统中的地位
主讲：高仕春
本节内 容
电力系统的负荷图 电力系统的容量组成 各类电站的工作特性比较 电力系统中电力电量平衡
一、电力系统(电网 )概述：
在各电站之间及电站与用户之间用输电线联结为一个整 体
1、 区 域 电 网 运 行 范 围
华中电网运行范围
电力系统是如何描述的?
最 小 负 荷
20 时 间 （ h ）
常规电源的比较
电能质量（好） 技术比较（好） 经济角度（好） 环境影响（小） 社会影响（小） 安全比较（好）
最后一次课的安排
开卷测试 时间：45分钟 2~3校区7：00～7：45 1校区8：00～8：45
再见！
1～2分钟。机组出力可变幅度较大。 水电站在电力系统中：适合调峰、调频、调相、
事故备用
2、核电
发电原理 1991年秦山核电站并网发电，中国成为继美、英、
法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能 自主设计、自主建造、自主调试和自主运营管理 核电厂的国家
目前发展核能存在两种风险：除了核废料能否妥 善处理之外，核电站在运行中可能会产生核聚变， 堆芯会被烧毁。造成乌克兰“切尔诺贝利核泄漏” 事故的原由之一，就是前苏联采用的石墨水冷堆 技术的可靠性较差，该反应堆在低功率时不稳定， 缺乏安全壳这道重要屏障，控制棒停堆速度又太 慢。而随着技术的发展，新式核电站是可以避免 这种情况发生的
0 0
最 大 负 荷
5
日基荷率
日最小负荷率
平
腰荷
β=N’/N’’
均 负
，β越大越好
荷
最
日平均负荷率
小 负 荷
γ=N/N’’ ， γ越大越好
基荷
10
15
20 时 间 （ h ）
三、电力系统中容量组成
机组装机容量（铭牌出力或额定容量）：在正常 运行情况下机组的最大出力值。
电站装机容量：该电站全部机组装机容量之和 电力系统总装机容量：指向电力系统供电的各种
不宜担负峰荷。不过以石油或天然气做燃料 的燃气轮机火电机组，其运行特性与水电站 相似，故适宜作为电力系统的备用容量和担 负峰荷，但是燃耗高，电能成本高。
电力用户的日负荷图
负荷（百万KW）
80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
最 大 负 荷
5
10
15
如果系统出力 大于
最小负荷 怎么办？
类型发电站的装机容量总和
1、按电力系统的电源组成分
电力系统包括水电站、火电站、核电站、抽 水蓄能电站及潮汐电站，则其总装机容量为
N系装=N水装+N火装+N核装+N抽装+N潮装
2、按机组所担负任务的分：
最大工作容量：满足系统最大负荷要求的容量 备用容量：为保证供电质量和可靠性准备的容量
为系统中电站突然发生故障时准备使用的容量，称为事故备 用容量
总负荷是随时间变化的！其变化与用户性质和组成有 关。
2、电力用户的日负荷图
----日负荷图的特性源自3个特征值日最大负荷 N’’
日平均负荷N
调峰、调频、调相？
峰荷
3 个日区最小域负荷N’
峰荷(N’’~N)
80
腰荷(N’~N)
基荷N’
70
60
3个特性指标
负荷（百万KW）
50 40 30 20 10
核电站的主要设备和辅助设备极为复杂，要求在 非常稳定的情况下运行，即持续不断地以额定出 力工作，所以在电力系统中只适宜承担基荷。一 般需要抽水蓄能电站配合运行。
3、火电
发电原理
工作特性：
火电只有燃料充足，就可保证发电。 保证率高于水电 。
运行成本高。运行费用与发电量几乎 成正比
工作的“惰性”大，启动慢，从停机 到满负荷发电需2～3小时。
为系统中有计划地进行机组检修时使用的容量，称为检修备 用容量
为系统中最大负荷突变时用的容量，称为负荷备用容量
备用容量＋最大工作容量＝必需容量（替代容量）
系统中某些水电站水库的调节能力不强，汛期内常产 生较多的弃水时，则可增加部分容量，以便利用弃水 生产季节性电能，以节省火电站的燃料耗费。由于这 部分容量在枯水季节并不能替代火电站工作，因而称 为重复容量
每一时刻，电力系统工作容量＝电力用户的最大负荷 T时段内，电力系统供电量＝电力用户的用电量
二、电力系统中负荷图
1、电力用户及其特性 电力用户按性质分类：
工业用电 农业用电 市政用电 交通运输用电
电力用户按其重要性分类：
一级、二级和三级
特性：电力用户用电总和即为电力系统总负荷。
3、从电力系统运行的角度看，上述电力系统 总装机容量并不是任何时刻都是全部处于工作 状态。
某些电站可能由于某种原因（如机组事故或检修停 机，水电站水头不足或缺水，火电站燃料不足等） 而部分容量不能参加工作。这种在运行中因故不能 参加工作的容量称为受阻容量。
除受阻容量外系统其余部分称为可用容量。