第六章水电站及水库的主要参数选择.ppt

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一、水电站最大工作容量的确定
1、无调节水电站最大工作容量的确定
无调节水电站的水库，几乎没有任何调节能力，水电站任何时刻的出力变化，只决定于河中天然流量的大小。因此，这种电站被称为径流式水电站，一般只能担任电力系统的基荷。在枯水期内，河中天然流量在一昼夜内变化很小，因此无调节水电站在枯水期内各日的引用流量，可以认为等于天然来水的日平均流量（需扣除流量损失和其他综合利用部门引走的流量）。
在此情况下，水电站上下游水位和水头损失，也可以近似地认为全日变化不大，因此无调节水电站在枯水期内各日的净水头，即认为等于其日平均净水头。无调节水电站由于没有径流调节能力，其最大工作容量N″水、工即等于按历时设计保证率所求出的保证出力（见第五章第一节）。如设计枯水日平均流量为Q设（m3/s），相应的日平均净水头为H平均设（m），则无调节水电站的保证出力为
N″水、工=N″保、无= H平均设（Kw）（6-4）
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2、日调节水电站最大工作容量的确定
由于日调节水电站的调节库容有限，其调节周期仅为一昼夜，因此水电站的保证流量 Q设应为某一设计枯水日的平均流量，水电站的日平均净水头 设，应为其上下游平均水位之差减去水头损失。日调节水电站的保证出力为
N保、日= 设 （Kw） （6-5）
相应日保证电能量为
E保、日= 24N保、日 （Kw·h） （6-6）
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确定日调节水电站的最大工作容量时，可根据电力系统设计水平年冬季典型日最大负荷图，绘出其日电能累积曲线，然后按下述图解法确定水电站最大工作容量。
如果水电站应担任日负荷图上的峰荷部分，则在图6-1（）的日电能量累积曲线上的a点向左量取ab，使其值等于E保、日，再由b点向下作垂线交日电能累积曲线于c点，bc所代表的值即为日调节水电站的最大工作容量N″水、工。
由c点作水平线与日负荷图相交，即可求出日调节水电站在系统中所担任的峰荷位置，如图6-1阴影部分所示。
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如果水电站下游河道有航运要求或有供水任务，则水电站必须有一部分工作容量担任系统的基荷，保证在一昼夜内下游河道具有一定的航运水深或供水流量。在此情况下，日调节水电站的最大工作容量的求法如下（如图6-2，）：
设下游航运或供水要求水电站在一昼夜内泄出均匀流量Q基（m3/s），则水电站必须担任的基荷工作容量为
N基= H平均设 （Kw）
（6-7）
这时水电站可在峰荷部分工作的日平均出力为： N平均峰=N保、日- N基，则参加峰荷工作的日电能为E峰=24N平均峰，相应峰荷工作量N峰可采用前述相同方法求得（如图6-2），此时
N″水、工=N基+N峰
如果系统的尖峰负荷已由建成的某水电站担任，则拟建的日调节水电站只能担任系统的腰荷。这时可采用上述相似方法在图6-2上求出日调节水电站在系统中所担任的腰荷位置。
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3、年调节水电站最大工作容量的确定
年调节水电站调节库容V年调较大，设多年平均年来水量为 年，则年库容调节系数
β=V年调/ 年=~，能够把设计枯水年供水期T供内的天然来水量W供根据发电要求进行水量调节，其平均调节流量Q调为
Q调=（W供+ 年调）/T供（m3/s） （6-9）
相应水电站在设计供水期内的保证出力为
N保、年= 供 （Kw） （6-10）
式中： 供为年调节水电站在设计供水期内的平均水头（m）
水电站在设计供水期内的保证电能为
E保、供=N保、年T供 （Kw·h） （6-11）
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用电力、电量平衡法确定水电站最大工作容量的步骤：
为推求水电站最大工作容量N″水、工与其供水期保证电能E保、供之间的关系，可假设若干个水电站最大工作容量方案（至少3个方案），如图6-3（）中的①、②、③，并将其工作位置相应绘在各月的典型日负荷图上，如图6-4（）示出12月份的典型日负荷图。
（1）在水库供水期内，应尽量使拟建水电站担任系统的峰荷或腰荷。水电站最大工作容量的增加，将导致设计水平年火电站工作容量的减少，从而节省系统对电站的总投资。
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由图6-4日电能累积曲线上可定出相应于水电站三个最大工作容 量方案N″水工，1、N″水工，2、N″水工，3的日电能量E1、E2、E3。各个方案的其他月份水电站的峰荷工作量也均可从图6-3上分别定出，从而求出各方案其他月份相应的日电能量。
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（2）对每个方案供水期各个月份水电站的日电能量Ei除以h=24小时，即得各月水电站的日平均出力 值，可在设计水平年电力系统日平均负荷年变化图上示出，如图6-5（）。
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图6-5上斜影线部分，为第①方案供水期各月水电站的平均出力，其总面积代表第①方案所要求的供水期保证电能E保、供1，即
E保、供1=730
（i=1，2，3，4，9，10，
11，12月）（6-12）
式中： 为第方案
第月的平均出力，
730为月平均小时
数，同理可定出第
②、③等方案所要
求的供水期保证电
能E保、供2、E保、供3等。
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