计算某流域水电站保证出力和多年平均发电量Word格式.docx
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8
27.6
67-68
9
31.0
64-65
10
34.5
62-63
11
37.9
68-69
419
12
41.4
52-53
13
44.8
77-78
14
48.3
70-71
401
15
51.7
74-75
16
55.2
60-61
17
58.6
76-77
18
62.1
65-66
19
65.5
57-58
20
69.0
61-62
21
72.4
56-57
22
75.9
78-79
23
79.3
59-60
24
82.8
72-73
25
86.2
51-52
26
89.7
55-56
270
27
93.1
53-54
28
96.6
66-67
绘制经验频率曲线，如下图。
在绘制的经验频率曲线上找出95%、50%、5%所对应的年水量值，查图可知设计枯水年的年水量为79亿m³
，设计中水年年水量为115亿m³
，设计丰水年年水量为180亿m³
。
选取与设计年水量接近的年份作为设计典型年：
³
，放大倍比K枯=79/78.7=1.004;
表2流量〔m³
/s〕
月份
天然流量
658
522
55
195
319
设计流量
放大倍比K中=115/110.7=1.309;
表3流量〔m³
151
578
，
放大倍比K丰=180/163.2=1.103;
表4流量〔m³
1057
1199
152
184
535
一、计算保证出力
1、计算调节流量
①根据设计资料可知，Z消=40m，Z死=160m，则正常蓄水位Z正=Z消+Z死=200m，根据表1-1库容曲线知，水库的兴利库容V兴³
坝址处多年平均年水量W年=378.3×
12×
×
106×
109m³
库容系数β=V兴/W年=15×
108×
109=12.56%,介于8%-30%之间，可进行年调节。
当水库进行完全年调节时，
Q设年3/sW设年=79亿m³
表5流量〔m³
m3/s的月份为枯水期，则枯水期为8月至次年2月，共7个月。
枯水期T枯=7×
106
106s
枯水期总水量W设枯〕×
³
完全年调节所需库容V完=Q设年×
T枯-W设枯
108
由此可知，V兴，<
V完,水库为年调节水库。
②按已知兴利库容确定调节流量
假定8月至次年1月为枯水期，枯水期为6个月。
调节流量Q调=〔W设供+V兴〕/T供
=〔〕×
106÷
〔6×
106〕
=261.87m3/s
由于Q调大于2月份的设计流量，故2月份也属于枯水期。
所以，假设枯水期从8月至次年2月，共7个月。
此时，Q调=〔W设供+V兴〕/T供
〔7×
=213.86m3/s
当Q调为213.86m3/s时，枯水期正好为8月至次年2月，共7个月。
所以，Q调=213.86m3/s
2、确定发电水头
根据坝址水位流量关系曲线，
表1-2
水位高程m
78
79
81
相应流量m³
/s
50
69
179
330
920
1590
2460
3680
4490
Q调=213.86m3/s时，根据差分法，
下游水位高程h1=78.5+〔79-78.5〕/（330-179）×
（213.86-179）
上游水位高程为正常蓄水位h2=200m
水头H=h2-h1
3、计算保证出力
保证出力N保=AQ调H（A取8.5）
N保×
=220682.134kw
二、计算装机容量
电站的装机容量是由最大工作容量、备用容量和重复容量三部分组成。
而备用容量一般采用电力系统最大负荷的某一百分比求得；
电力系统的重复容量一般由火电站承担，水电站不考虑重复容量。
所以，要计算水电站的装机容量主要在于确定水电站的最大工作容量。
1、计算水电站最大工作容量
年调节水电站的最大工作容量N‘’水、工主要取决于供水期内的保证电能E保、供。
E保、供=N保T供
E保、供×
7×
730=1127685705
通过假定假设干个水电站最大工作容量方案，可以推求出水电站最大工作容量
N‘’水、工与其供水期内的保证电能E保、供之间的关系，并绘制出水电站最大工作容量N‘’水、工与其供水期内的保证电能E保、供之间的关系曲线。
现已知保证电能，在关系曲线上即可对应求出N‘’水、工。
推求N‘’水、工与E保、供之间的曲线关系
为满足电力系统正常工作，水、火电站的最大工作容量之和必须等于电力系统的最大负荷，即N‘’水、工+N‘’火、工=P‘’系
假设1假设火电站的最大工作容量为480万kw
根据表1-4和表1-5
表1-42010年湖北电网冬季日负荷表万kw
小时
负荷
609
602
583
558
595
622
673
714
小时
747
763
754
705
690
737
796
821
812
783
769
693
表1-5湖北电网2010年最大负荷表万kw
811
802
792
781
773
由表1-4可知，2010年1月电网最大负荷为821万kw，与12月份相等，于是可用冬季日负荷表直接计算1月和12月的水电站日电能量。
用日负荷表减去火电站的最大工作容量480万kw即为水电站的日负荷。
其结果如下表：
表62010年1月、12月水电站日负荷表万kw
129
122
103
115
142
193
234
267
283
274
225
210
257
316
341
332
303
289
213
由表6知水电站的最大工作容量为341万kw。
则1月水电站的日电能量等于12月水电站日电能量：
E1=E12=（129+122+103+78+115+142+193+234+267+283+274+225+210+225+234+225+257+316+341+332+303+289+213+142）×
1月、12月的水电站的平均出力：
N1=N12=E1/24=5252÷
24=218.83万KW
同理
E2=E11=5012kw.hN2=N11=208.83万kw
E8=E9=4556kw.hN8=N9=189.83万kw
E10=5024kw.hN10=209.33万kw
E保、供=730×
2+209.33〕
假设火电站的最大工作容量为470万kw时
水电站最大工作容量N工‘’=351万kw
供水期保证电能E保、供
假设火电站的最大工作容量为460万kw时
水电站最大工作容量N工‘’=361万kw
根据以上三组水电站最大工作容量和供水期保证电能数据，绘出
N‘’-E保、供曲线。
如下图。
根据曲线图查得，E保、供=1127685705kw.h，对应的最大工作容量为356.3万kw。
2、计算水电站的备用容量
电站的备用容量由负荷备用容量、事故备用容量和检修备用容量组成。
检修备用容量一般由火电站承担，所以水电站的备用容量计算中一般不考虑检修备用容量。
根据水利动能设计标准的规定,负荷备用容量可采用系统最大负荷的5%,事故备用容量可采用系统最大负荷的10%。
由资料可知，系统的最大负荷为821万kw。
所以
负荷备用容量N负荷=821×
5%=41.05万kw
事故备用容量N事故=821×
10%=82.1万kw
3、计算水电站的装机容量
N装=N工‘’+N负荷+N事故
=480万kw
三、计算多年平均发电量
选用三个点代表年法计算多年平均发电量。
选用枯水年、中水年、丰水年作为设计代表年，求出这三个代表年的年发电量，其均值即为水电站的多年平均发电量。
〔1〕枯水年年发电量的计算
时段t
月
⑴
天然来水流量Q天
m³
⑵
月平均上游水位Z上
M
⑶
200
月平均下游水位Z下
⑷
水电站平均水头H
⑸
水电站效率
⑹
月平均出力N水
万kw
⑺
27．67
66.24
52.60
29.74
13．03
9．88
月发电量E水
⑻
20198
48352
38396
21712
95142
72106
水电站效率η
13893
13268
16311
12560
44287
72204
第⑴行为计算时段，以月为计算时段。
第⑵行为天然来水流量，视为该流量全部用于发电。
第⑶行为上游水位，视正常蓄水位为上游水位，均为200m。
第⑷行为下游水位，根据表1-2坝址水位流量曲线内插求得。
第⑸行为水电站平均水头，H=Z上-Z下〔m〕
第⑹行为水电站效率η，η取0.85。
第⑺行为月平均出力，N水ηQ天H〔kw〕
第⑻行为月发电量，E水=730N水〔kw.h〕
由上表可知，水电站每月的月平均出力均小于水电站装机容量480万kw。
所以，枯水年水电站的年平均发电量E年=730∑Ei〔i=1，2….12〕
算得枯水年水电站的年平均发电量E枯
〔2〕中水年年发电量的计算
计算方法同枯水年
20851
30482
60310
61852
11780
31031
11180
20746
63898
38761
55980
42410
中水年水电站年平均发电量E中=306906万
〔3〕丰水年年发电量的计算
46645
77029
50887
87238
56756
15628
42249
11253
5509
4925
13606
39281
丰水年水电站的年平均发电量E丰
〔4〕求水电站多年平均发电量
水电站多年平均发电量E年=[E枯+E中+E丰]/3
最终求得水电站多年平均发电量E年
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