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1、会计学1水能计算水能计算(j sun)及水电站主要参数选及水电站主要参数选择择第一页，共78页。2实际实际(shj)(shj)计算中常采用：计算中常采用：水电站在某一时段水电站在某一时段t t内的平均内的平均(pngjn)(pngjn)出力出力计算时段的长短主要根据计算时段的长短主要根据(gnj)水电站出力变化情况及计算精度要求确定。水电站出力变化情况及计算精度要求确定。第2页/共78页第二页，共78页。水电站的保证出力：指水电站在长期工作中，符合水电站的保证出力：指水电站在长期工作中，符合水电站的保证出力：指水电站在长期工作中，符合水电站的保证出力：指水电站在长期工作中，符合(fh)(fh)
2、水电站设计保证率要求的平均出力。水电站设计保证率要求的平均出力。水电站设计保证率要求的平均出力。水电站设计保证率要求的平均出力。水电站的主水电站的主要动能指标要动能指标保证出力保证出力N N保保多年平均发电量多年平均发电量E E年，均年，均3多年平均发电量：指水电站在多年工作多年平均发电量：指水电站在多年工作多年平均发电量：指水电站在多年工作多年平均发电量：指水电站在多年工作(gngzu)(gngzu)时期内，时期内，时期内，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每年平均所能生产的电能量。为经济性指标或电量效益指每年平均所能生产的电能量。为经济性指标或电量效益指每年平均所能
3、生产的电能量。为经济性指标或电量效益指标标标标 。第3页/共78页第三页，共78页。4 工程规划阶段，一般是先要拟定几个正常蓄水工程规划阶段，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、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计算的主要(zhyo)(zhyo)任务。任务。1.1.确定水电站的动能指标，主要确定水电站的动能指标，主要(zhyo)(zhyo)是保是保证出力、多年平均发电量、装机容量；证出力、多年平均发电量、装机容量；2.2.确定水库的特征水位，正常
4、蓄水位和死水位等；确定水库的特征水位，正常蓄水位和死水位等；3.3.选定机电设备，水轮机组等；选定机电设备，水轮机组等；4.4.经济评价经济评价水能水能计算的目的：确定水算的目的：确定水电站的保站的保证出力、多年平均出力、多年平均发电量指量指标(zhbio)(zhbio)、水、水电站的工作情况。站的工作情况。第4页/共78页第四页，共78页。5无调节水电站保证出力计算无调节水电站保证出力计算无调节水电站保证出力计算无调节水电站保证出力计算(j sun)(j sun)调节水电站保证出力计算调节水电站保证出力计算调节水电站保证出力计算调节水电站保证出力计算(j sun)(j sun)年调节水电站的
5、保证出力计算年调节水电站的保证出力计算年调节水电站的保证出力计算年调节水电站的保证出力计算(j sun)(j sun)多年调节水电站保证出力计算多年调节水电站保证出力计算多年调节水电站保证出力计算多年调节水电站保证出力计算(j sun)(j sun)水电站保证出力水电站保证出力(ch l)计算计算第5页/共78页第五页，共78页。水能计算的方法水能计算的方法水能计算的方法水能计算的方法 ：时历法时历法时历法时历法 列表法：概念清晰，应用广泛，尤其适合于有复列表法：概念清晰，应用广泛，尤其适合于有复列表法：概念清晰，应用广泛，尤其适合于有复列表法：概念清晰，应用广泛，尤其适合于有复杂综合利用任务
6、的水库的水能计算。当方案杂综合利用任务的水库的水能计算。当方案杂综合利用任务的水库的水能计算。当方案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。较多、时间序列较长时，不适用。较多、时间序列较长时，不适用。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；图解法：计算精度较差、工作量也不比列表法小；图解法：计算精度较差、工作量也不比列表法小；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电算法：从发展方向看，适宜用电算法进行水能电算法：从发展方向看，适宜用电算法进行水能电算法：从发展方向看，适宜用电算法进行水
7、能计算。即使方案很多，时间序列很长，也可计算。即使方案很多，时间序列很长，也可计算。即使方案很多，时间序列很长，也可计算。即使方案很多，时间序列很长，也可迅速获得精确迅速获得精确迅速获得精确迅速获得精确(jngqu)(jngqu)(jngqu)(jngqu)的计算结果。的计算结果。的计算结果。的计算结果。数理统计法数理统计法数理统计法数理统计法6第6页/共78页第六页，共78页。7二、水能二、水能(shu nn)计算方法，可按简化的水能计算方法，可按简化的水能(shu nn)调节方式：调节方式：按等流量调节方式按等流量调节方式 按规定出力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
8、旬以年调节水库为例，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，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，按等流量即已知兴利库容的情况下，按等流量(liling)调节方式计算水电站的出力和发电调节方式计算水电站的出力和发电量。量。（例（例3-1 P67）第7页/共78页第七页，共78页。【例【例【例【例3-13-13-13-1】某水电站正常蓄水位高程】某水电站正常蓄水位高程】某水电站正常蓄水位高程】某水电站正常蓄水位高程(gochng)(gochng)(gochng)(gochng)为为为为Z Z Z Z正正正正=760m=760m=760m=760m，死水位，死
9、水位，死水位，死水位Z Z Z Z死死死死=720m=720m=720m=720m。水库水位与库容关系见表。水库水位与库容关系见表。水库水位与库容关系见表。水库水位与库容关系见表3-13-13-13-1，水库下游水位与流量关，水库下游水位与流量关，水库下游水位与流量关，水库下游水位与流量关系见表系见表系见表系见表3-23-23-23-2。某年各月平均的天然来水量见表。某年各月平均的天然来水量见表。某年各月平均的天然来水量见表。某年各月平均的天然来水量见表3-33-33-33-3，求水电站各月平，求水电站各月平，求水电站各月平，求水电站各月平均出力及发电量。均出力及发电量。均出力及发电量。均出力
10、及发电量。第8页/共78页第八页，共78页。9第9页/共78页第九页，共78页。101）计计算算(j sun)死死库库容容2）计计算算(j sun)各月的各月的调节调节流量流量3）推求）推求(tuqi)水水库库蓄水量蓄水量变变化化4）计算水算水库水量水量5）计算水算水电站水站水头6）计算水算水电站出力和站出力和发电量量第10页/共78页第十页，共78页。11第11页/共78页第十一页，共78页。12第12页/共78页第十二页，共78页。13第13页/共78页第十三页，共78页。14二、水能计算方法，可按简化二、水能计算方法，可按简化(jinhu)的水能调节方式：的水能调节方式：按等流量调节方式
11、按等流量调节方式 按规定出力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，计算所需的调节根据规定的水电站出力，计算所需的调节库容库容(krng)和水库应用过程。列表试算法。和水库应用过程。列表试算法。（例（例3-2 P71）第14页/共78页第十四页，共78页。水电站的保证出力水电站的保证出力水电站的保证出力水电站的保证出力NfmNfm：指水电站在长期工作中，符合：指水电站在长期工作中，符合：指水电站在长期工作中，符合：指水电站在长期工作中，符合(fh)(fh)水电站设计保证率要求的平均出力。水电站设计保证率要求的平均出力。水电站设计
12、保证率要求的平均出力。水电站设计保证率要求的平均出力。水电站的主水电站的主要动能指标要动能指标保证出力保证出力N N保保多年平均发电量多年平均发电量E E年，均年，均15|无调节水电站保证出力无调节水电站保证出力无调节水电站保证出力无调节水电站保证出力(ch l)(ch l)计算计算计算计算|日调节水电站保证出力日调节水电站保证出力日调节水电站保证出力日调节水电站保证出力(ch l)(ch l)计算计算计算计算|年调节水电站的保证出力年调节水电站的保证出力年调节水电站的保证出力年调节水电站的保证出力(ch l)(ch l)计算计算计算计算|多年调节水电站保证出力多年调节水电站保证出力多年调节水
13、电站保证出力多年调节水电站保证出力(ch l)(ch l)计算计算计算计算第二节第二节 水电站保证水电站保证(bozhng)出力和多年平均发电量计算出力和多年平均发电量计算第15页/共78页第十五页，共78页。年调节水电站的水能年调节水电站的水能年调节水电站的水能年调节水电站的水能(shu(shu nn)nn)计算计算计算计算1.年调节年调节(tioji)水电站保证出力：符合设计保证率要求水电站保证出力：符合设计保证率要求的的16供水期平均供水期平均(pngjn)出力。出力。第16页/共78页第十六页，共78页。年调节年调节年调节年调节(tioji)(tioji)水电站的水电站的水电站的水电站
14、的水能计算水能计算水能计算水能计算17供水期平均供水期平均(pngjn)出力。出力。第17页/共78页第十七页，共78页。年调节水电站的水能年调节水电站的水能年调节水电站的水能年调节水电站的水能(shu(shu nn)nn)计算计算计算计算长系列法：长系列法：对实测径流资料逐年进行供水期的水能计算，求出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；各年供水期的平均出力；将供水期的平均出力从大到小排列，计算其经验频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；率，并绘制供水期平均出力保证率曲线；根据已知的设计保证率在曲线上查处相应根据已知的设
15、计保证率在曲线上查处相应(xingyng)(xingyng)的供水期平均出力即为年调节水电站的保的供水期平均出力即为年调节水电站的保证出力。证出力。18第18页/共78页第十八页，共78页。年调节水电站的水能年调节水电站的水能年调节水电站的水能年调节水电站的水能(shu(shu nn)nn)计算计算计算计算设计枯水年法：设计枯水年法：根据实测年径流系列统计计算根据实测年径流系列统计计算(j sun)(j sun)成果与年径流频率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；曲线，按已知的设计保证率求得年径流量；选年径流与设计年径流相近，年内分配不利的年份作为典选年径流与设计年径流相近，
16、年内分配不利的年份作为典型年；型年；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；推求设计枯水年的径流年内分配；最后根据给定的最后根据给定的Z Z蓄、蓄、Z Z死及相应的兴利库容求出供水期的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。站的保证出力。19第19页/共78页第十九页，共78页。2.2.2.2.无调节和日调节水电站保证无调节和日调节水电站保证无调节和日调节水电站保证无调节和日调节水电站保证(bozh
17、ng)(bozhng)(bozhng)(bozhng)出力出力出力出力:基本步骤：基本步骤：1 1）以日为计算时段，计算各日的平均出力）以日为计算时段，计算各日的平均出力(ch l)(ch l)值；值；2 2）绘制日出力）绘制日出力(ch l)(ch l)保证率曲线；保证率曲线；3 3）相应于设计保证率的日平均出力）相应于设计保证率的日平均出力(ch l)(ch l)，即为，即为保证出力保证出力(ch l)(ch l)。20日平均日平均日平均日平均(pngjn)(pngjn)(pngjn)(pngjn)出力。出力。出力。出力。符合设计保证率要求的符合设计保证率要求的符合设计保证率要求的符合设计
18、保证率要求的第20页/共78页第二十页，共78页。2.2.2.2.无调节和日调节水电站保证无调节和日调节水电站保证无调节和日调节水电站保证无调节和日调节水电站保证(bozhng)(bozhng)(bozhng)(bozhng)出力出力出力出力基本步骤：基本步骤：1 1）根据实测）根据实测(sh c)(sh c)径流资料的日平均流量变动范围，将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；流量划分为若干个流量等级；2 2）统计各级流量出现的次数，绘制日流量频率曲线；）统计各级流量出现的次数，绘制日流量频率曲线；3 3）选择设计枯水日，计算日平均水头）选择设计枯水日，计算日平均水头H
19、H和日平均流量和日平均流量Q Q；4 4）计算电站的出力）计算电站的出力N=KQHN=KQH。注意：上游水位一般按照死库容加兴利库容的一半，注意：上游水位一般按照死库容加兴利库容的一半，注意：上游水位一般按照死库容加兴利库容的一半，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。下游查找库容曲线确定。下游查找库容曲线确定。下游查找库容曲线确定。下游(xiyu)(xiyu)水位由日平均下泄水位由日平均下泄水位由日平均下泄水位由日平均下泄流量按流量流量按流量流量按流量流量按流量水位关系曲线查得。水位关系曲线查得。水位关系曲线查得。水位关系曲线查得。21设计枯水日法设计枯水日法第21
20、页/共78页第二十一页，共78页。3.3.3.3.多年多年多年多年(du nin)(du nin)(du nin)(du nin)调节水电站保证出力计算调节水电站保证出力计算调节水电站保证出力计算调节水电站保证出力计算22 计算方法与上述年调节水电站保证出力(ch l)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。第22页/共78页第二十二页，共78页。二、水电站多年平均发电量的估算二、水电站多年平均发电量的估算多年平均年发电量多年平均年发电量：指水电站在多年工作时期：指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量。它反映水
21、电站内，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，是决定电站效益的重要指标。多年平均动能效益，是决定电站效益的重要指标。1.设计中水年法设计中水年法2.三个代表三个代表(sn di bio)年法年法3.设计平水系列法设计平水系列法4.全部水文系列法全部水文系列法 计计计计 工工工工算算算算 作作作作越越越越 量量量量来来来来 逐逐逐逐越越越越 渐渐渐渐精精精精 加加加加确确确确 大大大大 23第23页/共78页第二十三页，共78页。1.设计设计(shj)中水年法：中水年法：基本步骤：基本步骤：1 1）选择）选择(xunz)(xunz)设计中水年，要求该年的年径流量及设计中水年，要
22、求该年的年径流量及其年内分配均接近于多年平均情况；其年内分配均接近于多年平均情况；2 2）列出所选设计中水年各月（或旬、日）的净来水流）列出所选设计中水年各月（或旬、日）的净来水流量；量；3 3）根据国民经济各部门的用水要求，列出各月（或旬、）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；日）的用水流量；4 4）对于年调节水电站，可按月进行径流调节计算，对）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算，求出相应各时段的平均水头H H均及其平均出力
23、均及其平均出力N N均；均；24第24页/共78页第二十四页，共78页。5)5)将各时段的平均出力将各时段的平均出力(ch l)(ch l)乘以时段的小乘以时段的小时数时数 ，即得各时段的发电量，设，即得各时段的发电量，设n n为平均出力为平均出力(ch l)(ch l)低于装机容量的时段数，低于装机容量的时段数，m m为平均出力为平均出力(ch l)(ch l)等于或高于装机容量的时段数，则水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：电站的多年平均年发电量为：设计设计(shj)中水年法中水年法上式中上式中(m+n)(m+n)为全年为全年(qun nin)(qun nin)时段
24、数，以日为时段，时段数，以日为时段，(m+n)(m+n)365(365(日日)，t=24 t=24小时；以月为时段小时；以月为时段(m+n)=12(m+n)=12(月月)，t=730 t=730小时。小时。25第25页/共78页第二十五页，共78页。2.三个代表三个代表(sn di bio)年法：年法：26第26页/共78页第二十六页，共78页。设计平水系列：指某一水文年段设计平水系列：指某一水文年段(一般由十几年一般由十几年的水文系列组成的水文系列组成)，该系列平均径流量约等于全部水，该系列平均径流量约等于全部水文系列的多年平均值，其径流分布文系列的多年平均值，其径流分布(fnb)(fnb)
25、符合一般符合一般水文规律。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。量，其平均值即为多年平均年发电量。3.设计设计(shj)平水系列法平水系列法27第27页/共78页第二十七页，共78页。4.全部全部(qunb)水文系列法水文系列法28第28页/共78页第二十八页，共78页。29第29页/共78页第二十九页，共78页。（1 1）用）用n n年长系列资料进行计算，计算时段为年长系列资料进行计算，计算时段为t t，一年共一年共T T个时段。个时段。（2 2）绘制时段出力保证率曲线（也即是水流出力）绘制时段出力保证率曲线（也即
26、是水流出力持续曲线）。持续曲线）。（3 3）将横坐标）将横坐标P P换成持续时间换成持续时间T(h).T(h).（4 4）根据装机容量，）根据装机容量，“装机切头装机切头”。（5 5）装机容量以下的部分，就是）装机容量以下的部分，就是(jish)(jish)多年平多年平均发电量。均发电量。4.全部全部(qunb)水文系列法水文系列法30第30页/共78页第三十页，共78页。4.全部水文全部水文(shuwn)系列法系列法31第31页/共78页第三十一页，共78页。第三节第三节第三节第三节 电力系统电力系统电力系统电力系统(din l x tn)(din l x tn)(din l x tn)(d
27、in l x tn)的负的负的负的负荷及容量组成荷及容量组成荷及容量组成荷及容量组成一、电力系统及其用户一、电力系统及其用户(yngh)特性特性l电力电力(dinl)系统：由若干发电厂、变电站、输电线系统：由若干发电厂、变电站、输电线路及电力路及电力(dinl)用户等部分组成。用户等部分组成。1.按按生产特点和用电要求生产特点和用电要求分为工业用电、农业用电、市政用分为工业用电、农业用电、市政用电及交通运输用电等四大类。电及交通运输用电等四大类。工业用电：工业用电：用电量大，用电量大，年内用电过程比较均匀，年内用电过程比较均匀，但在一昼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。
28、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：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。则很不均匀。l用户类型：用户类型：32第32页/共78页第三十二页，共78页。市政用电：一年内及一昼夜内变化都比较大。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，交通运输用电：一年内与一昼夜间用电都是比较均匀的，只是在电气列车只是在电气列车(lich)启动时会产生负荷突然跳动的现象。启动时会产生负荷突然跳动的现象。2.2.电力电力(dinl)(dinl)用户按其重要性可分为一级、二
29、级和三级。用户按其重要性可分为一级、二级和三级。33第33页/共78页第三十三页，共78页。二、电力二、电力(dinl)负荷图负荷图日负荷图：负荷在一昼夜日负荷图：负荷在一昼夜(zhuy)内的变化过内的变化过程线。程线。年负荷图：负荷在一年内的变化过程线。年负荷图：负荷在一年内的变化过程线。34电力负荷：在任何时间内，电力系统中各电站电力负荷：在任何时间内，电力系统中各电站(din zhn)的处理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。电力系统提出的出力要求，常被称为电力负荷
30、。电力负荷图：电力系统中所有用户所需出力电力负荷图：电力系统中所有用户所需出力N（负荷）随时间（负荷）随时间t的的变化曲线。变化曲线。第34页/共78页第三十四页，共78页。二、电力二、电力(dinl)负荷图负荷图（一）日负荷（一）日负荷(fh)(fh)图图特征值：最大负荷特征值：最大负荷(fh)P(fh)P 、平均负荷、平均负荷(fh)P(fh)P、最、最小负荷小负荷(fh)P(fh)P。35第35页/共78页第三十五页，共78页。基荷指数基荷指数(zhsh)：36该指数越大，表示日负荷该指数越大，表示日负荷(fh)变化越小。变化越小。该指数越大，基荷占负荷图的比重该指数越大，基荷占负荷图的
31、比重(bzhng)越大，表示用户的用电情况比较稳定。越大，表示用户的用电情况比较稳定。日最小负荷率日最小负荷率该指数越小，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。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。日平均负荷率日平均负荷率第36页/共78页第三十六页，共78页。日电能累积曲线日电能累积曲线日电能累积曲线日电能累积曲线(qxin)(qxin)是是是是 日日日日 负负负负 荷荷荷荷 图图图图 的的的的 出出出出 力力力力 值值值值（kWkW）与与与与 其其其其 相相相相 应应应应 的的的的 电电电电 量量量量（kWhkWh）之间的关系曲线）之间的关系曲线
32、）之间的关系曲线）之间的关系曲线(qxin)(qxin)。第37页/共78页第三十七页，共78页。特性特性特性特性（1 1）在最小负荷）在最小负荷）在最小负荷）在最小负荷PP以下，负荷无变化，故以下，负荷无变化，故以下，负荷无变化，故以下，负荷无变化，故OAOA是直线；是直线；是直线；是直线；（2 2）在）在）在）在PP以上，负荷有变化，故以上，负荷有变化，故以上，负荷有变化，故以上，负荷有变化，故ABAB为向上为向上为向上为向上(xingshng)(xingshng)凹凹凹凹曲线段；曲线段；曲线段；曲线段；（3 3）延长直线段）延长直线段）延长直线段）延长直线段OAOA，与，与，与，与B B
33、点的垂线点的垂线点的垂线点的垂线BCBC相交于相交于相交于相交于DD点，则点，则点，则点，则DD点点点点的纵坐标就表示平均负荷的纵坐标就表示平均负荷的纵坐标就表示平均负荷的纵坐标就表示平均负荷P P。第38页/共78页第三十八页，共78页。（二）年负荷图：负荷（二）年负荷图：负荷（二）年负荷图：负荷（二）年负荷图：负荷P P P P在年内的变化在年内的变化在年内的变化在年内的变化(binhu)(binhu)(binhu)(binhu)过程。过程。过程。过程。一年内各日的最大负一年内各日的最大负荷荷(fh)值连成的值连成的曲线曲线一年内各日的平均负荷一年内各日的平均负荷(fh)值所连成的曲值所连
34、成的曲线线第39页/共78页第三十九页，共78页。工作容量：为满足负荷要求而设置的容量，承担负荷图上工作容量：为满足负荷要求而设置的容量，承担负荷图上的正常负荷。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。要的容量。事故备用：为避免因机组发生事故备用：为避免因机组发生(fshng)故障影响系统正常故障影响系统正常供电而设置的容量。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。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。重复容量：为了利用季节性电量而设置的容量。2%-5
35、%8%-10%？重复？重复容量的容量的设置设置(shzh)是多余是多余的么？的么？（三）、电力系统（三）、电力系统(din l x tn)的的容量组成容量组成1.按任务性质划分装机容量第40页/共78页第四十页，共78页。（三）、电力系统（三）、电力系统(din l x tn)的容量的容量组成组成最大工作最大工作(gngzu)(gngzu)容容量量N N工工 备用容量备用容量N N备备从设计的从设计的角度角度看，看，系统的装系统的装机容量机容量N N装装必需容量必需容量N N必必重复容量重复容量N N重重负荷备用负荷备用N N负备负备事故备用事故备用N N事备事备检修备用检修备用N N检备检备
36、N N N N系装系装系装系装=N N N N必必必必+N N N N重重重重=N N N N工工工工+N N N N备备备备+N N N N重重重重 N N N N 工工工工+N N N N负备负备负备负备+N N N N事备事备事备事备+N N N N检备检备检备检备+N N N N重重重重41第41页/共78页第四十一页，共78页。电电力力系系统统容容量量组组成成示示意意图图系统最大负荷系统最大工作容量系统必需容量系统重复容量系统备用容量系统总装机容量水电站装机容量火电站装机容量水电站重复容量水电站必需容量第42页/共78页第四十二页，共78页。2.从某一时刻(shk)的运行状态看：N装
37、=N用+N阻=N工+N备+N空+N阻v各种容量值的大小是随时间和条件而不断发生变化的，而各种容量值的大小是随时间和条件而不断发生变化的，而各种容量值的大小是随时间和条件而不断发生变化的，而各种容量值的大小是随时间和条件而不断发生变化的，而且有可能且有可能且有可能且有可能(knng)(knng)在不同的电站、不同的机组上相互转换，在不同的电站、不同的机组上相互转换，在不同的电站、不同的机组上相互转换，在不同的电站、不同的机组上相互转换，不一定固定。不一定固定。不一定固定。不一定固定。43第43页/共78页第四十三页，共78页。第四节第四节第四节第四节 电力系统电力系统电力系统电力系统(din l
38、 x t(din l x t n n)中各类电中各类电中各类电中各类电站的工作特性站的工作特性站的工作特性站的工作特性1.水电站的电力生产情况受河川(hchun)径流随机性的影响和制约。具有综合利用任务的水电站，其工作方式受其它部门用水的影响。一、水电站的工作(gngzu)特性2.水能是再生性水能是再生性能源，水能源，水电站的站的年运行年运行费用与所用与所生生产的的电能量几能量几乎无关。乎无关。3.水水电站机站机组开停灵开停灵便、迅速，适宜担任便、迅速，适宜担任系系统的的调峰、峰、调频和和事故事故备用等任用等任务；水水电站的工作位置比站的工作位置比较灵活。灵活。水水电站在站在调度上更加复度上更
39、加复杂。第44页/共78页第四十四页，共78页。二、火电站的工作(gngzu)特点1.只要保只要保证证燃料供燃料供应应，火，火电电站就可以全年按站就可以全年按额额定出力工作，定出力工作，不像水不像水电电站那站那样样受天然来水的制受天然来水的制约约。受。受“技技术术最小出力最小出力”限制。限制。2.电电能成本高，运行能成本高，运行费费包括燃料包括燃料费费、环环保保费费等。等。3.工作有工作有“惰性惰性”，启，启动动(qdng)慢，慢，调负调负荷慢，适宜担任荷慢，适宜担任电电力系力系统统的基荷，的基荷，单单位煤耗位煤耗较较小。小。第45页/共78页第四十五页，共78页。46第46页/共78页第四十
40、六页，共78页。三、风力发电站的工作(gngzu)特性1.工作工作(gngzu)不不连续连续；2.发电发电成本高；成本高；2.给电给电网运行网运行带带来困来困难难。第47页/共78页第四十七页，共78页。四、核电站的工作(gngzu)特性1.始始终终以以额额定出力工作，始定出力工作，始终终承担承担(chngdn)基荷；基荷；2.核核电电站造价昂站造价昂贵贵，质质量量标标准和安全要求高，技准和安全要求高，技术术复复杂杂；2.运行运行费费用低。用低。第48页/共78页第四十八页，共78页。(五)抽水(chu shu)蓄能电站抽水抽水(chu shu)蓄能电站蓄能电站 蓄能电站(din zhn)抽水
41、蓄能电站发电抽水蓄能电站工作示意图第49页/共78页第四十九页，共78页。水水 电电火火 电电运行灵活，开机到发电运行灵活，开机到发电运行灵活，开机到发电运行灵活，开机到发电1-21-21-21-2分钟，分钟，分钟，分钟，可调峰、调频可调峰、调频可调峰、调频可调峰、调频运行迟钝，点火到发电运行迟钝，点火到发电运行迟钝，点火到发电运行迟钝，点火到发电2-32-32-32-3小小小小时，不宜调峰、调频时，不宜调峰、调频时，不宜调峰、调频时，不宜调峰、调频能源为水能，成本是火电的能源为水能，成本是火电的能源为水能，成本是火电的能源为水能，成本是火电的 1/51/51/51/51/101/101/10
42、1/10，但可靠性差，但可靠性差，但可靠性差，但可靠性差能源为煤、油、天然气，成能源为煤、油、天然气，成能源为煤、油、天然气，成能源为煤、油、天然气，成本高，但可靠性好本高，但可靠性好本高，但可靠性好本高，但可靠性好改善环境，污染少，但要防止淹没、改善环境，污染少，但要防止淹没、改善环境，污染少，但要防止淹没、改善环境，污染少，但要防止淹没、浸没，注意综合利用浸没，注意综合利用浸没，注意综合利用浸没，注意综合利用灰尘、废气污染环境灰尘、废气污染环境灰尘、废气污染环境灰尘、废气污染环境机组可逆，既可抽水，又可发电机组可逆，既可抽水，又可发电机组可逆，既可抽水，又可发电机组可逆，既可抽水，又可发电
43、机组不可逆机组不可逆机组不可逆机组不可逆厂用电为年发电量的厂用电为年发电量的厂用电为年发电量的厂用电为年发电量的1.0%1.0%1.0%1.0%厂用电为年发电量的厂用电为年发电量的厂用电为年发电量的厂用电为年发电量的2.5%2.5%2.5%2.5%可以储存水能，立即用来处理事故可以储存水能，立即用来处理事故可以储存水能，立即用来处理事故可以储存水能，立即用来处理事故可以储存煤能，不能很快处可以储存煤能，不能很快处可以储存煤能，不能很快处可以储存煤能，不能很快处理事故理事故理事故理事故50第50页/共78页第五十页，共78页。第五节第五节 水电站在电力系统水电站在电力系统(din l x tn)
44、(din l x tn)中的运行方式中的运行方式确定电站运行的一般原则：确定电站运行的一般原则：要充分利用各种能源：尽量使水电站少弃水，径流式要充分利用各种能源：尽量使水电站少弃水，径流式电站在丰水期宜担任系统基荷，火电的技术最小出力电站在丰水期宜担任系统基荷，火电的技术最小出力不宜小于名牌出力的不宜小于名牌出力的80%80%，以提高燃料的使用效率。，以提高燃料的使用效率。要使整个电力系统要使整个电力系统(din l x tn)(din l x tn)运行经济。运行经济。尽量使各电站机组在高效率区运行：在保证供电可靠尽量使各电站机组在高效率区运行：在保证供电可靠的前提下，使系统的总能量损失最小
45、，火电站的总燃的前提下，使系统的总能量损失最小，火电站的总燃料消耗量最小。料消耗量最小。51第51页/共78页第五十一页，共78页。无调节水电站适宜担任系统的无调节水电站适宜担任系统的基荷基荷。只有当天然流量所产生。只有当天然流量所产生的出力大于系统的最小负荷时，的出力大于系统的最小负荷时，水电站才担任系统的基荷和一水电站才担任系统的基荷和一部分腰荷。部分腰荷。52一、无调节一、无调节(tioji)(tioji)水电站的运行方式水电站的运行方式第52页/共78页第五十二页，共78页。53二、日调节二、日调节(tioji)(tioji)水电站的运行方式水电站的运行方式第53页/共78页第五十三页
46、，共78页。54二、日调节水电站的运行二、日调节水电站的运行(ynxng)(ynxng)方式方式 日调节电站日调节电站日调节电站日调节电站(din zhn)(din zhn)能对当日的天然水流进行能对当日的天然水流进行能对当日的天然水流进行能对当日的天然水流进行重新范佩，可以承担变动负荷，可尽量担任峰荷。来重新范佩，可以承担变动负荷，可尽量担任峰荷。来重新范佩，可以承担变动负荷，可尽量担任峰荷。来重新范佩，可以承担变动负荷，可尽量担任峰荷。来水增多后可担任基荷。水增多后可担任基荷。水增多后可担任基荷。水增多后可担任基荷。设计枯水年：设计枯水年：设计枯水年：设计枯水年：枯水期以最大工作枯水期以最
47、大工作枯水期以最大工作枯水期以最大工作(gngzu)(gngzu)容量担任峰荷；容量担任峰荷；容量担任峰荷；容量担任峰荷；洪水期开始逐渐担任腰荷和基荷；洪水期开始逐渐担任腰荷和基荷；洪水期开始逐渐担任腰荷和基荷；洪水期开始逐渐担任腰荷和基荷；洪水期全部担任基荷；洪水期全部担任基荷；洪水期全部担任基荷；洪水期全部担任基荷；汛后逐步担任腰荷和部分基荷。汛后逐步担任腰荷和部分基荷。汛后逐步担任腰荷和部分基荷。汛后逐步担任腰荷和部分基荷。第54页/共78页第五十四页，共78页。55二、日调节二、日调节(tioji)(tioji)水电站的运行方式水电站的运行方式第55页/共78页第五十五页，共78页。5
48、6二、日调节水电站的运行二、日调节水电站的运行(ynxng)(ynxng)方式方式丰水年运行丰水年运行丰水年运行丰水年运行(ynxng)(ynxng)方式：方式：方式：方式：丰水年来临时，河流来水量较多，即使在枯水期，日丰水年来临时，河流来水量较多，即使在枯水期，日丰水年来临时，河流来水量较多，即使在枯水期，日丰水年来临时，河流来水量较多，即使在枯水期，日调节水电站也要担任负荷图中的峰荷与部分腰荷。调节水电站也要担任负荷图中的峰荷与部分腰荷。调节水电站也要担任负荷图中的峰荷与部分腰荷。调节水电站也要担任负荷图中的峰荷与部分腰荷。在初汛后期，可能已有弃水，日调节水电站就应以全在初汛后期，可能已有
49、弃水，日调节水电站就应以全在初汛后期，可能已有弃水，日调节水电站就应以全在初汛后期，可能已有弃水，日调节水电站就应以全部装机容量担任基荷。部装机容量担任基荷。部装机容量担任基荷。部装机容量担任基荷。在汛后初期，可能来水仍较多，如继续在汛后初期，可能来水仍较多，如继续在汛后初期，可能来水仍较多，如继续在汛后初期，可能来水仍较多，如继续(jx)(jx)有弃水，有弃水，有弃水，有弃水，此时水电站仍应担任基荷，直至进入枯水期后，水电站位此时水电站仍应担任基荷，直至进入枯水期后，水电站位此时水电站仍应担任基荷，直至进入枯水期后，水电站位此时水电站仍应担任基荷，直至进入枯水期后，水电站位置恢复到腰荷，并逐
50、渐上升至峰荷。置恢复到腰荷，并逐渐上升至峰荷。置恢复到腰荷，并逐渐上升至峰荷。置恢复到腰荷，并逐渐上升至峰荷。第56页/共78页第五十六页，共78页。57三、年调节三、年调节(tioji)(tioji)水电站的运行方式水电站的运行方式不完全不完全不完全不完全(wnqun)(wnqun)(wnqun)(wnqun)年调节水电站的情况：年调节水电站的情况：年调节水电站的情况：年调节水电站的情况：在一年内按来水情况一般可划分为供水期、不蓄期、蓄在一年内按来水情况一般可划分为供水期、不蓄期、蓄在一年内按来水情况一般可划分为供水期、不蓄期、蓄在一年内按来水情况一般可划分为供水期、不蓄期、蓄水期、弃水期和