水能计算教学文案.ppt

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1、水能计算§5.1水能计算的目的和内容一、水能计算的目的确定水电站的一些基本技术指标（动能指标）如：出力、发电量。二、水能计算的概念确定水电站动能指标的计算为水能计算。N=9.81QH（kw）实际要考虑水电站的水头损失和水轮机电机组的效率等变化情况。Q—通过水轮机的流量；η—水电站效率，等于水轮机效率、发电机效率及机组传动效率的乘积；H净—水电站的净水头，水电站上下游水位之差减去各种水头损失。§5.1水能计算的目的和内容(1)大型水电站（N>25万kw）,A=8.5；(2)中型水电站（N＝2.5～25万kw）,A=8～8.5；(3)小型水电站（N<

2、2.5万kw）,A=6～8。水电站在t1至tn时间段内的发电量为：在实际计算中用有限差求和公式：§5.1水能计算的目的和内容三、水能计算的复杂性(2)出力与引用流量（Q）、工作水头（H）、机组效率（η）有关，而这些值又受许多因素影响，同时河川径流随机多变，电力系统用电负荷同样随机多变。所以水电站的出力和发电量计算较为复杂。(1)水能计算不是单纯利用水量计算，而是利用水量与落差的乘积所代表的能量计算。(1)在规划设计阶段，为了选择水电站及水库的主要参数而进行水能计算，需假设若干个正常蓄水位，算出各个方案的水电站出力、发电量，然后进行技术经济比较，从

3、中选择最优方案。§5.1水能计算的目的和内容四、水能计算的内容(2)在管理运行阶段，水电站及水库的主要参数（正常蓄水位和水电站装机容量等）已知，进行水能计算时要根据当时实际入库的天然来水量、国民经济各部门用水要求及电力系统负荷等情况，计算水电站在各个时段的出力、发电量，以便确定电力系统中各电站的最有利运行方式。§5.1水能计算的目的和内容五、水能计算的方法常用方法：列表法、图解法和电算法例：某水电站正常蓄水位180m，某年各月平均的天然来水流量Q天、各种流量损失Q损、下游各部门用水流量Q用和发电需要流量Q电，水库容积特性曲线见表1，水库下游水位与

4、流量关系见表2，求水电站各月平均出力及发电量。表1水库水位与库容的关系水库水位(m)168170172174176178180库容(亿m3)3.716.349.1412.215.8319.9225.2表2水电站下游水位与流量的关系流量(m3/s)130140150160170180下游水位(m)115.28116.22117.00117.55118.06118.50（1）时段t月9101112（2）天然来水流量Q天m3/s115857062（3）各种损失流量Q损2012109（4）下游综合利用需要流量Q用（5）发电需要流量Q电（6）水库供水流量－

5、ΔQ（7）水库供水量－ΔW亿m3（8）弃水量W弃（9）时段初水库蓄水量V初（10）时段末水库蓄水量V末（11）时段初上游水位Z初m（12）时段末上游水位Z末（13）月平均上游水位Z上（14）月平均下游水位Z下（15）水电站平均水头H（16）水电站效率η（17）月平均出力N万kw（18）月发电量E万度蒸发、渗漏、上游灌溉等（1）时段t月9101112（2）天然来水流量Q天m3/s115857062（3）各种损失流量Q损2012109（4）下游综合利用需要流量Q用1009212560（5）发电需要流量Q电（6）水库供水流量－ΔQ（7）水库供水量－ΔW

6、亿m3（8）弃水量W弃（9）时段初水库蓄水量V初（10）时段末水库蓄水量V末（11）时段初上游水位Z初m（12）时段末上游水位Z末（13）月平均上游水位Z上（14）月平均下游水位Z下（15）水电站平均水头H（16）水电站效率η（17）月平均出力N万kw（18）月发电量E万度下游各兴利部门用水量，如不超过发电流量，则下游用水要求可充分得到满足。（1）时段t月9101112（2）天然来水流量Q天m3/s115857062（3）各种损失流量Q损2012109（4）下游综合利用需要流量Q用1009212560（5）发电需要流量Q电150150154159

7、（6）水库供水流量－ΔQ（7）水库供水量－ΔW亿m3（8）弃水量W弃（9）时段初水库蓄水量V初（10）时段末水库蓄水量V末（11）时段初上游水位Z初m（12）时段末上游水位Z末（13）月平均上游水位Z上（14）月平均下游水位Z下（15）水电站平均水头H（16）水电站效率η（17）月平均出力N万kw（18）月发电量E万度＝115-20-150＝-55（1）时段t月9101112（2）天然来水流量Q天m3/s115857062（3）各种损失流量Q损2012109（4）下游综合利用需要流量Q用1009212560（5）发电需要流量Q电150150154

8、159（6）水库供水流量－ΔQ-55-77-94-106（7）水库供水量－ΔW亿m3（8）弃水量W弃（9）时段初水库蓄水量V初（10）时