水能计算及水电站主要参数选择

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➢1)计算死库容 ➢2)计算各月的调节流量 ➢3)推求水库蓄水量变化 ➢4)计算水库水量 ➢5)计算水电站水头 ➢6)计算水电站出力和发电量
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择 二、水能计算方法,可按简化的水能调节方式:
➢ 按等流量调节方式 ➢ 按规定出力调节方式
按照已知出力调节的列表试算法
根据规定的水电站出力,计算所需的调节库 容和水库应用过程。列表试算法。 (例3-2 P71)
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择 第二节 水电站保证出力和多年平均发电量计算
水电站的主 要动能指标
保证出力N保 多年平均发电量E年,均
(1)在最小负荷P’以下,负荷无变化,故OA是直线; (2)在P’以上,负荷有变化,故AB为向上凹曲线段; (3)延长直线段OA,与B点的垂线BC相交于D点,则D点
的纵坐标就表示平均负荷P。
第三章 水能计算及水电站主要参数选择 (二)年负荷图:负荷P在年内的变化过程。
一年内各日的最大负 荷值连成的曲线
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年调节水电站的水能计算 第三章 水能计算及水电站主要参数选择
供水期平均出力。
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年调节水电站的水能计算 第三章 水能计算及水电站主要参数选择
长系列法: ❖①对实测径流资料逐年进行供水期的水能计算, 求出各年供水期的平均出力; ❖②将供水期的平均出力从大到小排列,计算其经 验频率,并绘制供水期平均出力保证率曲线; ❖③根据已知的设计保证率在曲线上查处相应的供 水期平均出力即为年调节水电站的保证出力。
上式中(m+n)为全年时段数,以日为时段,
(m+n)=365(日), t=24小时;以月为时段 (m+n)=12(月), t=730小时。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
2. 三个代表年法:
E 1 3
E枯 E中 E丰
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择 3. 设计平水系列法
t2
实际计算中常采用: E Nt
t1
水电站在某一时段 t内的平均出力
(kW h)
计算时段的长短 主要根据水电站 出力变化情况及 计算精度要求确 定。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
水电站的主 要动能指标
保证出力N保 多年平均发电量E年,均
水电站的保证出力:指水电站在长期工作中,符合 水电站设计保证率要求的平均出力。
设计平水系列:指某一水文年段(一般由十几年 的水文系列组成),该系列平均径流量约等于全部水 文系列的多年平均值,其径流分布符合一般水文规律。 对该系列进行径流调节,求出各年的发电量,其平均 值即为多年平均年发电量。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择 4. 全部水文系列法
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
工业用电:用电量大, 年内用电过程比较均匀, 但在 一昼夜内则随着生产班制和产品种类的不同而有较大的变化。
农业用电: 在用电时期内负荷相对稳定,而在一年不同 时期内则很不均匀。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
市政用电:一年内及一昼夜内变化都比较大。 交通运输用电:一年内与一昼夜间用电都是比较均匀的, 只是在电气列车启动时会产生负荷突然跳动的现象。
日最小负荷率 P' / P' '
该指数越小,表示负荷图中高峰与低谷负 荷的差别越大,日负荷越不均匀。
日平均负荷率 P / P' '
该指数越大,表示日负荷变化越小。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
日电能累积曲线
是日负荷图的出力值(kW)与其相应的电量(kW·h)之间
的关系曲线。
第三章 水能计算及水电站主要参数选择 特性
2.电力用户按其重要性可分为一级、二级和三级。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
二、电力负荷图
电力负荷:在任何时间内,电力系统中各电站的处理过程和
发电量必须与用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,常被称为电力负荷。
电力负荷图:电力系统中所有用户所需出力N(负荷)随时间t 的变化曲线。
多年平均发电量:指水电站在多年工作时期内,每 年平均所能生产的电能量。为经济性指标或电量效 益指标 。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
水能计算的目的:确定水电站的保证出力、多年平均 发电量指标、水电站的工作情况。
工程规划阶段,一般是先要拟定几个正常蓄 水位方案,针对每一个方案去求装机容量、保证出 力、多年平均发电量和有利的死水位等指标,这也 是水能计算的主要任务。
第三章 水能计算及水电站主要参数选择
【例3-1】某水电站正常蓄水位高程为Z正=760m,死水位Z死 =720m 。水库水位与库容关系见表3-1,水库下游水位与流量 关系见表3-2。某年各月平均的天然来水量见表3-3,求水电 站各月平均出力及发电量。
第三章 水能计算及水电站主要参数选择
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
➢事故备用:为避免因机组发生故障影响系统正常供 电而设置的容量。
➢检修备用:为了进行停机检修而设置的容量。
➢重复容量:为了利用季节性电量而设置的容量。
第三章 水能计算及水电站主要参数选择
(三)、电力系统的容量组成
最大工作容量N工〞
从设计的 角度看, 系统的装 机容量N装
必需容量N必 重复容量N重
备用容量N备
第一节 水能计算的目的与内容
✓水能计算的目的:确定水电站的出力和发电量及它们随时 间变化的规律。 ✓水电站的出力:指发电机组的出线端送出的功率。 ✓水电站的发电量:水电站出力与相应时间的乘积。
水电站在t1至t2时段内的发电量为:
E t2 Ndt t1
(kW h)
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
水能计算的方法 :
时历法
➢ 列表法:概念清晰,应用广泛,尤其适合于有复杂综合
利用任务的水库的水能计算。当方案较多、时间序列较 长时,不适用。
➢ 图解法:计算精度较差、工作量也不比列表法小; ➢ 电算法:从发展方向看,适宜用电算法进行水能计算。
即使方案很多,时间序列很长,也可迅速获得精确的计 算结果。
设计枯水日法
基本步骤: 1)根据实测径流资料的日平均流量变动范围,将流量
划分为若干个流量等级; 2)统计各级流量出现的次数,绘制日流量频率曲线; 3)选择设计枯水日,计算日平均水头H和日平均流量Q; 4)计算电站的出力N=KQH。
注意:上游水位一般按照死库容加兴利库容的一半, 查找库容曲线确定。下游水位由日平均下泄流量按 流量—水位关系曲线查得。
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设计中水年法 第三章 水能计算及水电站主要参数选择
5)将各时段的平均出力乘以时段的小时数 ,即 得各时段的发电量,设n为平均出力低于装机容 量的时段数,m为平均出力等于或高于装机容量 的时段数,则水电站的多年平均年发电量为:
n
E 年 E中 t ( N i mN 装 ) (k Wh) i 1
负荷备用N负备 事故备用N事备 检修备用N检备
N系装=N必+N重= N工〞 +N备+N重 = N 工〞 +N负备+N事备+N检备+N重
日负荷图:负荷在一昼夜内的变化过程线。 年负荷图:负荷在一年内的变化过程线。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择 二、电力负荷图 (一)日负荷图 特征值:最大负荷P〃 、平均负荷P、最小负荷P′。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
基荷指数: P' / P
该指数越大,基荷占负荷图的比重越大, 表示用户的用电情况比较稳定。
第三章 水能计算及水电站主要参数选择
❖第一节 水能计算的目的与内容 ❖第二节 水电站的保证出力和多年平均年发 电量计算 ❖第三节 电力系统的的负荷及容量组成 ❖第四节 电力系统中各类电站的工作特性 ❖第五节 水电站在电力系统中的运行方式 ❖第七节 水电站装机容量的选择
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
数理统计法
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
二、水能计算方法,可按简化的水能调节方式:
➢ 按等流量调节方式 ➢ 按规定出力调节方式
以年调节水库为例,计算时段月或旬 在已知水电站水库的正常蓄水位和死水位,
即已知兴利库容的情况下,按等流量调节方式 计算水电站的出力和发电量。 (例3-1 P67)
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
4. 全部水文系列法 (1)用n年长系列资料进行计算,计算时段为t,
一年共T个时段。 (2)绘制时段出力保证率曲线(也即是水流出
力持续曲线)。 (3)将横坐标P换成持续时间T(h). (4)根据装机容量,“装机切头”。 (5)装机容量以下的部分,就是多年平均发电
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年调节水电站的水能计算
第三章 水能计算及水电站主要参数选择
设计枯水年法: ➢①根据实测年径流系列统计计算成果与年径流频率 曲线,按已知的设计保证率求得年径流量; ➢②选年径流与设计年径流相近,年内分配不利的年 份作为典型年; ➢③用设计年径流量与典型年径流量之比表示的年内 分配系数推求设计枯水年的径流年内分配; ➢④最后根据给定的Z蓄、Z死及相应的兴利库容求出供 水期的调节流量,进而求出供水期的平均出力,该值 为年调节水电站的保证出力。
内,平均每年所能生产的电能量。它反映水电站 多年平均动能效益,是Baidu Nhomakorabea定电站效益的重要指标。
计工
1. 设计中水年法 2. 三个代表年法 3. 设计平水系列法
算作 越量 来逐 越渐
4. 全部水文系列法 精 加
确大
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
1. 设计中水年法:
基本步骤: 1)选择设计中水年,要求该年的年径流量及其年内分 配均接近于多年平均情况; 2)列出所选设计中水年各月(或旬、日)的净来水流 量; 3)根据国民经济各部门的用水要求,列出各月(或旬、 日)的用水流量; 4)对于年调节水电站,可按月进行径流调节计算,对 于季调节或日调节、无调节水电站,可按旬进行径流调节 计算,求出相应各时段的平均水头H均及其平均出力N均;
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
3. 多年调节水电站保证出力计算
计算方法与上述年调节水电站保证出力的 计算基本相同。简化计算时,可以设计枯水年 组来计算。一般选用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。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
二、水电站多年平均发电量的估算
多年平均年发电量:指水电站在多年工作时期
水电站的保证出力Nfm:指水电站在长期工作中,符合 水电站设计保证率要求的平均出力。
无调节水电站保证出力计算 日调节水电站保证出力计算 年调节水电站的保证出力计算 多年调节水电站保证出力计算
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年调节水电站的水能计算 第三章 水能计算及水电站主要参数选择
1. 年调节水电站保证出力:符合设计保证率要求的 供水期平均出力。
量。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择 4. 全部水文系列法
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
第三节 电力系统的负荷及容量组成
一、电力系统及其用户特性
电力系统:由若干发电厂、变电站、输电线路及电 力用户等部分组成。
用户类型:
1. 按生产特点和用电要求分为工业用电、农业用电、市 政用电及交通运输用电等四大类。
一年内各日的平均负 荷值所连成的曲线
第三章 水能计算及水电站主要参数选择
(三)、电力系统的容量组成 1. 按任务性质划分装机容量
2% -5%
8%-10%
?重复容
量的设置 是多余的
么?
➢工作容量:为满足负荷要求而设置的容量,承担负 荷图上的正常负荷。
➢负荷备用:除工作容量以外,要满足突然的负荷跳 动所需要的容量。
1.确定水电站的动能指标,主要是保证出力、
多年平均发电量、装机容量;
2.确定水库的特征水位,正常蓄水位和死水位
等;
3.选定机电设备,水轮机组等;
4.经济评价
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择 水电站保证出力计算
无调节水电站保证出力计算 调节水电站保证出力计算 年调节水电站的保证出力计算 多年调节水电站保证出力计算
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
2. 无调节和日调节水电站保证出力:
符合设计保证率要求的 日平均出力。
基本步骤: 1)以日为计算时段,计算各日的平均出力值; 2)绘制日出力保证率曲线; 3)相应于设计保证率的日平均出力,即为保证出力。
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第三章 水能计算及水电站主要参数选择
2. 无调节和日调节水电站保证出力
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