大工13秋《水利水能规划》辅导资料十八.pdf

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小),为使电力系统安全、可靠地满足国民经济各部门的需要,要求水电站能够按照一定保证率,比较有把握地承担电能和负荷。保证出力是水电站在长时期工作中,相应于设计保证率的控制时段(比如供水期或枯水期)的平均出力。保证出力的概念十分重要。首先应明确,保证出力具有统计意义,它相应于设计保证率。另外,保证出力虽然是“出力”,其单位是千瓦或者兆瓦,但它是一个时段的平均出力,故实际上保证出力表示的是水电站提供电能的能力,而不是承担电力系统瞬时负荷的能力。可以说,保证出力是表示水电站能够有把握地承担多少电能的指标(水能计算中,又将符合设计保证率的水电站在控制时段内提供的电能称为保证电能。实际上,保证电能和保证出力的意义相同,只是表达方式不同)。再有,保证出力的控制时段是指水电站发电受到限制的时段。一般情况下,水电站发电量受水量限制,控制时段就是枯水期或供水期,但也可能有其他情况。如低水头径流式电站,丰水期可能因水头减小,发电受到限制。又如有的水利枢纽可能因为综合利用的其他要求,使发电受到限制。对于类似这样的情况,保证出力的控制时段需另作具体分析。还应当明确,保证出力实际上是水电站正常工作的最小平均出力。(十四)负荷曲线和电能累积曲线:..在一个区域中,将各种发电站用输电线路联系起来统一向用电户供电称为电力系统。电力系统的容量和发电量应满足国民经济各个部门的需要。电力系统的负荷是随时变化的。目前,电力还不能大规模地储存,故系统中各种电站的发电出力需按照负荷的变化而变化。电力系统负荷图即为反映电力系统负荷随时间变化的图线。(1)电力系统日负荷图电力系统日负荷图及电能累计曲线。日负荷图纵轴表示电力负荷(单位为万千瓦或者兆瓦),横轴表示时间(单位为小时)。电力系统日负荷图表示在一天之内负荷随时间变化的情况。按照负荷变化的情形,日负荷图可分为峰荷、腰荷、基荷三个区。日电能累计曲线表示电力负荷与其相应的日电能的关系。不同负荷在日负荷图中对应的面积即为日电能,在图中以横坐标表示。(2)电力系统年负荷图电力系统年负荷图又分为年最大负荷图和年平均负荷图。年最大负荷图表示系统每天的最大负荷在一年中的变化情况。年平均负荷图表示系统每日的平均负荷在一年内的变化情况。电力系统的年最大负荷图和电力系统的平均负荷图实际上都进行了简化,即认为在一个月内日最大负荷和日平均负荷是不变的,故两种年负荷图都呈阶梯形。需注意,日负荷图和年负荷图存在对应关系。(十五)电力系统的容量组成从不同角度进行分析,电力系统的容量组成情况不同。进行规划设计时,对于电力系统的容量应按照需要分别考虑,此时可将电力系统的装机容量看为由以下几部分组成:1、最大工作容量。满足系统最大负荷要求的容量称为最大工作容量。系统的最大工作容量应等于电力系统的年最大负荷值。2、备用容量。备用容量又包括:1)负荷备用容量。即为平衡系统的跳动负荷(突荷)而设置的备用容量。系统负荷的变化是不平缓的,有时(如大型机电设备启动、大量用户同时开始用电等)可能出现集中增加的负荷,此时需由负荷备用容量来平衡。2)事故备用容量。当系统中机组突然出现故障时,需要替补机组投入运行,为此设置的备用容量为事故备用容量。:..3)检修备用容量。为保证正常工作,系统中的机组要定期检修。检修是有计划进行的,可尽量安排在用电负荷低落时进行。但如负荷低落时不能安排全部机组建修,则需设置专门的备用容量,称为检修备用容量。上述最大工作容量与备用容量之和又称为系统的必需容量。系统除设置必需容量外,还要设置重复容量。重复容量设置在水电站上。因河流洪水和枯水的水量相差很大,而水电站的调节能力是有限的。枯水期或者供水期水电站只能提供保证出力(保证电能)。对于承担电力系统负荷来说,水电站所能承担的最大工作容量只能按照保证出力来考虑。但如在水电站上仅仅设置必需容量(包括最大工作容量和备用容量),则水量较大时,会有相当一部分水能,由于水电站装机容量的限制无法被利用,造成水能的浪费。为了充分利用水能,在水电电站必需容量以外再设置一部分容量,在丰水期工作,代替火电站发电,减少煤耗。而这部分容量在枯水期由于水量限制,不能用于平衡系统负荷,称为重复容量。电力系统设置的重复容量对于平衡系统负荷来讲似乎是多余的(与火电站的装机重复),但应当看到,从充分利用水能的角度出发,重复容量是应当设置的。按照电力系统实际运行时的工作状况,系统装机容量又可分为工作容量、备用容量、空闲容量和受阻容量。其中工作容量和备用容量是正处于工作状态或备用状态的容量。空闲容量是可以投入运转,但由于系统负荷较小,不需要投入工作的容量。受阻容量是由于机组检修或出现故障等原因,不能投入运行的容量。显然,在实际运行中以上各部分容量是随时变化和相互转换的。三、相关例题计算题:某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料,其中最大的三年洪峰流量分别为7500m3/s、4900m3/s和3800m3/s。由洪水调查知道,自1835年到1957年间,发生过一次特大洪水,洪峰流量为9700m3/s,并且可以肯定,:..调查期内没有漏掉6000m3/s以上的洪水,试计算各次洪水的经验频率,并说明理由。【参考答案】:实测系列长度:n=1995-1958+1=38(年)考证期系列长度:N=1995-1835+1=161(年)(m3/s)考证期内最大洪水,因此排在考1119700P???%N?1161?1证期第一位。N内第二大洪水,因为调查期内227500P??%没有漏掉6000m3/s以上的洪161?1水。一般洪水,在n年内第二大洪2224900P???%水。最大的已经在N中排位,但n?138?1在n中要空位。一般洪水,在n年内第三大洪3333800P???%n?138?1水。