水庫群水利水能計算

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 水電站群徑流電力補償調節概念

補償

徑流補償:

不同河流間或同一河流各支流間的水文情況有同步和不同步兩種.利用兩河豐、枯水期的起迄時間不完全一致、最枯水時間相互錯開的特點,把它們聯系起來,共同滿足用水或用電的需要,相互補充水量,提高兩河的保證流量。

水文補償:

利用水文條件的差別來進行的補償。

庫容補償:

利用水庫庫容差異所進行的徑流補償.如:年調節水庫和多年調節水庫聯合運行時,設年調節水庫工作情況不變,則多年調節水庫的工作情況要考慮年調節水庫的工作情況.在豐水年適當多蓄水,枯水年多放水,在一年之內,豐水期多蓄水,枯水期多放水.以提高總的枯水流量。

水電能源系統補償調節計算解決的問題:

1.水電站群通過聯網后的水文補償和庫容調節補償,其總的保證出力能提高多少,即增加多少補償效益。

2.各水電站通過補償后的工作出力過程如何,即合理地在各電站間分配出力。水電能源系統補償調節的計算方法:常規方法(時歷法)和優化方法。

徑流電力補償調節計算-----時歷法

補償調節的主要目的:

提高水電站群總的保證出力,并使其年內甚至多年的出力過程盡量均勻,以增加其替代火電容量的效益。

時歷法計算的特點:

逐個把條件差的被補償電站的出力過程,通過補償電站的依次補償,來提高和拉平總出力過程。

劃分補償電站與被補償電站的原則:

1.庫容大小、徑流量多少及水頭高低,是劃分補償與被補償電站的主要標準。

2.各水庫綜合利用要求限制條件的繁簡程度、梯級水電站所處的上下位置,也有影響。

第一類補償電站:

調節性能好,庫容系數、多年平均徑流Q0和電站裝機容量大的,綜合利用要求比較簡單的電站。

第二類補償電站:

庫容、水量和水頭較大的電站。

第三類被補償電站:

庫容小、無調節或日調節的水電站,及一些小電站。

統一設計枯水段的選擇:

一般按出力占系統比重較大的幾個主要補償電站所在河流的代表性枯水年組,作為全系統統一的設計枯水段。

當計算精度要求較高時,采用長系列徑流資料進行補償操作。

補償調節計算:

1.將被補償電站,根據其已知的有效庫容和設計枯水段的天然來水過程,按單庫自身最有利運行方式進行水能調節計算,推求出力過程。

2.將所有被補償電站的出力過程,同時段相加得總出力過程,作為被補償的對象。

3.按補償電站的補償能力從小到大的次序,對被補償電站總出力過程進行補償。

4.補償計算過程中,假定各時段不同補償后的總出力,進行試算。

計算步驟:

1.按照補償電站的徑流過程,大致確定補償水庫的各供水段T1和各蓄水段T2。

2.在各段中假定一擬發的總出力P’,求得補償電站所需的逐月出力值。

3.根據補償電站的有效庫容及該時段的設計天然來水量,進行調節計算至T1時段末。

4.判斷水庫存水是否剛剛用完放空.若假定的擬發出力P’太大,則水庫提前泄空;若偏小,則時段末水庫尚存有剩余水量.需重新假定P’,使水庫在T1末剛剛放空,此時P’即為所求。

5.以同樣的試算法進行第二時段,即T2蓄水段的補償調節計算.此時擬發出力也應滿足使補償電站水庫從庫空到庫滿。

6.進入下一調節周期的計算。

當第一個補償電站的調節計算完成后,再進行第二個補償電站的計算,如此逐個進行補償調節計算,最后即求得系統水電站群補償后的總出力過程和各個電站的出力過程。

1.在此統一設計枯水段內,最低的總出力值,即為水電站群補償后的總保證出力。

2.若補償調節計算是按長系列進行,則可將各時段的總出力,從大到小依次排隊,作經驗頻率曲線,相應于規定的設計保證率的出力值,即為所求之保證出力。

補償調節的效益計算及分析

補償調節效益:

 設各水電站單獨運轉時的保證出力總和,按同頻率相加者為∑(Pf),經補償調節后的總保證出力為Pf∑ 兩者之差:△P = Pf∑ - ∑(Pf)

△P由兩部分組成:

1.水文補償效益:△P’ = ∑Pt- ∑(Pf)

∑Pt----各電站單獨運轉時出力過程同時段疊加,按大小次序排隊,得總出力頻率曲線后,求得的相應于設計保證率的出力值。

2.庫容補償效益:

△P’’ = △P - △P’ = Pf∑ -∑Pt

ab虛線----兩水電站均單獨運轉,且無電網相聯時的總保證出力∑(Pf)

 ae線 -----兩電站聯網進行聯合運轉,但不進行庫容補償.

 ce’線 -----聯合而又補償調節

1.當徑流間有負相關r = -1時,聯合運轉增加的效益最大,此時補償調節作用不大.

2.進行補償調節,比聯合運轉所能增加的出力,以r =1時為最大,且當二庫的調節性能相差愈大時則補償調節的效果也愈顯著。

并聯水電站水庫群蓄放水次序

年調節蓄水式水電站發電水量:

1.水庫調蓄水量         

  蓄水電能(電能值由興利庫容決定)

2.不蓄水量   

  不蓄電能(電能值由不蓄水量、水頭決定)

研究水庫群蓄放水次序的主要目的:

水庫群聯合運行時,讓水電站的不蓄水量在盡可能大的水頭下發電,使系統總發電量最大。

電站 水庫 庫容

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