水资源规划及利用.ppt

水资源规划及利用
水资源规划及利用课程组
Integrated water resources planning
第十讲
第一节
第二节
电力系统及其容量组成
第三节
水能计算的目的与内容
水能计算基本方程和主要方法
本讲主要内容：
第五章 水能计算及水电站在电力系统中的运行方式
第一节 水能计算的目的与内容
水能资源
天然河流所蕴藏的巨大能量称为水能资源。
我国水能资源丰富居世界第一，水能蕴藏量1万kW以上的河流300多条。
水电站
利用天然的水能生产电能的一种动力生产企业。
三峡
输电电线，将电力传送到住户或商厦
水坝，作储水用
水门，将水送至涡轮机
发电机，被涡轮机推动而发电
涡轮机，被流水推动而转动
水能计算
（水能设计）
水能计算中，将“库容”扩大理解为工程规模、“需水”变为需电，同径流调节一样，来水作为原始水文资料，而保证率根据工程规模事先确定，则水能计算的实质从广义上讲，和兴利调节一样，也是解决来水、需水、设计保证率和库容四者之间的关系。
是水电站规划设计中一项关系全局的综合性工作。
兴利调节计算影响因素：
来水
用水（调节出流）
兴利保证率
兴利库容
水能计算影响因素：
来水
用电
供电设计保证率
工程规模（水电站水库规模，装机容量）
兴利调节计算影响因素：
来水
用水（调节出流）
兴利保证率
兴利库容
水能计算影响因素：
来水
用电
供电设计保证率
工程规模（水电站水库规模，装机容量）
水能计算与兴利调节不同之处在于，水能计算用户需要的是电能，除供水量外还与水头有关。
所以水能计算比一般的径流调节计算要复杂一些。
兴利调节计算影响因素：
来水
用水（调节出流）
兴利保证率
兴利库容
水能计算影响因素：
来水
用电
供电设计保证率
工程规模（水电站水库规模，装机容量）
水能计算的任务：确定水电站效益与工程规模之间的关系。
保证出力
水电站效益
多年平均年发电量
水库正常蓄水位和调节库容
工程规模
引水渠道尺寸和水电站装机容量
水能计算的主要内容
(1)确定水电站的动能指标，包括保证出力、多年平均年发电量和装机容量。
(2)配合水工和机电设计，确定水电站的正常蓄水位、死水位及水电站的主机设备等。
(3)对水电站的经济效益进行计算和分析。
保证出力
水电站效益
多年平均年发电量
水库正常蓄水位和调节库容
工程规模
引水渠道尺寸和水电站装机容量
水能计算的任务
一、水电站的出力
水电站出力：指发电机组的出线段送出的功率。
出力计算公式：
式中：Q — 通过水轮机的流量（m3/s）；
H — 水电站净水头，水电站上下游水位之差减去各种水头损失(m)；
Z上— 上游水位（m）；Z下— 下游水位（m）；
∆h—水头损失（m），与引水设施的条件，形状和水流的流速等因素有关，可由水
力学公式计算出来；
η— 水电站效率，小于1，等于水轮机效率η机、发电机效率η电 及机组传动效率
η传 的乘积，即η = η机η电η传；
A — 出力系数，A =
其中：
大型水电站（N＞25万kW），A=；
中型水电站（≤N≤25万 kW），A=8-；
小型水电站（N＜），A=-，
同轴相连A=，皮带传动A=。
例如：
某水电站发电水头为20m，³/s,水轮发电机组是同轴连接，则水电站的平均出力是：
N=AQH=7××20=770(kw)
在初步估算时，出力系数可根据水电站的规模大小采用下列近似值：
水电站在不同时刻的出力常因电力系