水利水能规划总复习课件1.ppt

1、 水利水能规划总复习水利水能规划总复习 绪论、第一章绪论、第一章 水资源的综合利用水资源的综合利用1、水资源的特点、水资源的特点 共共5点点2、水利水能规划的任务和内容、水利水能规划的任务和内容3、水利水能规划的原则、水利水能规划的原则 综合利用综合利用 经济效益最优经济效益最优 第二章第二章 兴利调节兴利调节径流调节：兴利调节、洪水调节径流调节：兴利调节、洪水调节一、水库的特征水位特征库容一、水库的特征水位特征库容 定义、理解意义定义、理解意义二、调节分类二、调节分类 无、日、年（完全年调节、不完全年调无、日、年（完全年调节、不完全年调节）、多年调节、补偿调节、反调节节）、多年调节、补偿调节

2、、反调节 理解意义理解意义判别方法：判别方法：1、库容系数法、库容系数法 2%：无、日调节：无、日调节 8%30%：年调节：年调节（2%30%：多年调节：多年调节2、设计用水量、设计用水量WH WH WP：多年调节：多年调节 WV兴兴 3、完全年调节库容、完全年调节库容 V完完 令令 QH=QP（即（即 WH=WP）V完完 V兴兴 V完完 多年调节多年调节三、设计保证率三、设计保证率 定义、意义定义、意义四、兴利调节计算四、兴利调节计算 原理：水量平衡原理：水量平衡解决课题：解决课题：1、已知用水（调节流量），求兴利库容、已知用水（调节流量），求兴利库容2、已知兴利库容，求用水（调节流量）、已

3、知兴利库容，求用水（调节流量）3、已知兴利库容，水库的操作方案（已知调节流量、已知兴利库容，水库的操作方案（已知调节流量、或出力、或蓄水方式），求水库的运用过程。或出力、或蓄水方式），求水库的运用过程。计算方法：计算方法：时历法：列表、图解时历法：列表、图解 适用于年调节、多年调节适用于年调节、多年调节数理统计法：适用于多年调节，一般用于计算保证数理统计法：适用于多年调节，一般用于计算保证 出力出力调节方式：调节方式：1、等流量调节、等流量调节2、等出力调节、等出力调节3、调度图调节、调度图调节（一）列表法（一）列表法1、已知、已知QH，求，求V兴兴 供供供供兴兴TeHWTQV多回运用多回运用

4、2、已知已知、已知已知 V兴兴，求，求 QH 供供兴兴供供TVWQTeH 供水期：供水期：蓄蓄蓄蓄兴兴TVWQTeT 蓄水期：蓄水期：试算，多回运用试算，多回运用（二）数理统计法（二）数理统计法年年多多兴兴VVV QQHP 五、掌握五、掌握 P QHP V兴兴 之间的关系之间的关系 第三章第三章 洪水调节洪水调节一、基本原理一、基本原理231221212)(22BHgmqVfqVVtqqtQQ 二、计算方法二、计算方法试算法、半图解法试算法、半图解法三、工程中常用的几种调洪方式三、工程中常用的几种调洪方式 无闸门，下游无防洪任务无闸门，下游无防洪任务 有闸门，下游无防洪任务有闸门，下游无防洪任

5、务 有闸门，下游有防洪任务有闸门，下游有防洪任务 水工建筑物防洪标准大于下游防洪标准的情况水工建筑物防洪标准大于下游防洪标准的情况 防洪补偿调节防洪补偿调节中小型水库洪水过程线概化为三角形的情况中小型水库洪水过程线概化为三角形的情况QmqmV防防QtTTqTQVmm2121 防洪防洪TQWmP21)1(mmPQqWV 防洪防洪)1(PmmWVQq防洪防洪 第五章第五章 水能计算及水电站水能计算及水电站 在电力系统中的运行方式在电力系统中的运行方式一、水能计算基本原理一、水能计算基本原理 出力与发电量计算公式：出力与发电量计算公式：)(00272.0)()(81.9kWhWHEkWhtNEkWA

6、QHQHN 下下上上下下电电上上电电ZZHZQZVVVVVtQtQe 2/)(2112二、水能计算方法二、水能计算方法调节方式：等流量、等出力调节方式：等流量、等出力1、列表法、列表法 （等流量调节）（等流量调节）2、列表试算、列表试算 （等出力调节）（等出力调节）3、图解法、图解法 （等出力调节）（等出力调节）三、水能计算内容三、水能计算内容保证出力保证出力NP，保证电能，保证电能EP，多年平均发电多年平均发电量量 ，装机容量，装机容量Ny定义定义NP：列表法、：列表法、简算法简算法、图解法、图解法 ：列表法，等流量调节：列表法，等流量调节EE四、电力系统负荷图四、电力系统负荷图日负荷图、年

7、负荷图，表示方法，意义，用途日负荷图、年负荷图，表示方法，意义，用途日负荷图分区及负荷指数，日电能累积曲线日负荷图分区及负荷指数，日电能累积曲线日负荷图：日负荷图：NNNNNN 月负荷率：月负荷率：max日日月月NN 供供系系月月TttNENNENN7307304.3024 五、电力系统容量组成五、电力系统容量组成设计：设计：重重必必重重备备工工NNNNNNy 运行：运行：空闲空闲备备待用待用待用待用工工可用可用可用可用受阻受阻NNNNNNNNNy 24NE 日日第六章第六章 水电站及水库水电站及水库 特征水位的选择特征水位的选择一、装机容量的选择一、装机容量的选择重重备备工工NNNNy 原理

8、：电力电量平衡原理：电力电量平衡对任意时段：对任意时段：其其它它水水系系工工，其其它它水水工工系系EEENNN 此原理不仅用于确定最大工作容量，而此原理不仅用于确定最大工作容量，而且可以用于任何时段对电力系统进行电力电且可以用于任何时段对电力系统进行电力电量平衡。量平衡。当用于确定最大工作容量时，当用于确定最大工作容量时，t=供水期供水期 T供供，E水水=E水水P 。在进行电力电量平衡时，具有调节性能的在进行电力电量平衡时，具有调节性能的水电站（日、年、多年调节）工作位置在峰水电站（日、年、多年调节）工作位置在峰荷、腰荷，其它电站在荷、腰荷，其它电站在腰荷、腰荷、基荷。基荷。二、正常蓄水位的选

9、择（概念）二、正常蓄水位的选择（概念）三、死水位的选择三、死水位的选择 基本原理，选择方法，步骤基本原理，选择方法，步骤步骤：步骤：死水位死水位 Z死死 选择（消落深度选择（消落深度 h消消 的选择）的选择）考虑以下因素：考虑以下因素：动能最优动能最优h消消 E供供Z蓄蓄E供供maxh消消 供供消消Eh库蓄库蓄不蓄不蓄供供EEE 具体步骤：具体步骤：Z蓄蓄 已定，拟定一组已定，拟定一组 h消消（或（或Z死死）nnHnHHnnnnEEENNNQQQVVVZZZhhh供供供供供供供供供供供供兴兴兴兴兴兴兴兴兴兴兴兴死死死死死死消消消消消消21212121212121 判别调判别调节类型节类型 水电

10、为主电网水电为主电网年调节：设计枯水年调节：设计枯水年；多年调节：设年；多年调节：设计枯水系列计枯水系列 火电为主电网火电为主电网年调节：设计中水年调节：设计中水年；多年调节：设年；多年调节：设计中水系列计中水系列采用简算法。采用简算法。供供供供兴兴TWVQTeH 调节流量：调节流量：2兴兴死死VVV 年调节：年调节：Z上上下下上上下下ZZHZQH 出力和电能：出力和电能：供供TNEHAQNH 不必考虑水量损失和水头损失。不必考虑水量损失和水头损失。水头：水头：作作 N供供 h消消 的关系。如果的关系。如果N供供 有最大值有最大值N供供max，则，则取取N供供max 对应的对应的h消消 作为初

11、选死水位方案。作为初选死水位方案。若若N供供 无最大值，一般取无最大值，一般取N供供 h消消 曲线增率变小附曲线增率变小附近相应的近相应的h消消 作为备选方案。作为备选方案。记动能最优选择的死水位为记动能最优选择的死水位为Z死死1。h消消 N供供Z蓄蓄N供供maxh消消 水轮机正常运行对消落深度的限制水轮机正常运行对消落深度的限制 h消消=（20 30）%Hmax 记按此要求选择的死水位记为记按此要求选择的死水位记为Z死死2。淤沙水位对取水口高程的限制淤沙水位对取水口高程的限制21hDhZZ 淤沙淤沙死死Z淤沙淤沙h1Dh2Z死死h1：底槛厚度，取：底槛厚度，取 0.5 1.0 mh2：淹没水

12、深，取：淹没水深，取 1.5 2.0 m D：压力管经济管径压力管经济管径设计流量（最大引用流量）：设计流量（最大引用流量）：minminAHNQAHNQmPym预预或或 求求 D：smVVQDVDVQmm/64,4,42 经济经济经济经济经济经济经济经济 参数选择阶段：参数选择阶段：HHAHNQPPym9.0 确定压力管径时，装机容量用装机年利用小时数确定压力管径时，装机容量用装机年利用小时数估算：估算：yyhEN hy=3500 4500 h（年调节）。（年调节）。多年平均发电量用下式估算：多年平均发电量用下式估算：HQAHQANE)(876087608760利利电电 或：或：HWAHWE

13、)(81.900272.000272.0利利电电 式中：式中：坝址断面多年平均流量和多年平均径：坝址断面多年平均流量和多年平均径 流量；流量；利利：水量利用系数，年调节取：水量利用系数，年调节取0.8 0.9（季（季 调节取调节取0.7 0.8）；）；：平均水头，按：平均水头，按确定。确定。估算顺序：估算顺序：WQ,H死死ZDQNEmy记按此要求选择的死水位记为记按此要求选择的死水位记为Z死死3。max321死死死死死死死死，ZZZZ 四、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水四、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水 位、校核洪水位位、校核洪水位 选择（概念）选择（概念）第八章第八章 水库调度水库调

14、度 Z(V)tZ设Z蓄Z限Z死线：防破坏线线：防破坏线线：限制出力线线：限制出力线线：防弃水线线：防弃水线线：防洪调度线线：防洪调度线 Z(V)tZ设Z蓄Z限Z死区：保证出力区或正常区：保证出力区或正常 供水区供水区HPHPQQNN 区：最大出力区或最大区：最大出力区或最大 供水区供水区PHyQQNN 区：加大出力区或加大供水区区：加大出力区或加大供水区PHHPyPQQQNNN 区：限制出力区或限制供水区区：限制出力区或限制供水区HPHPQQNN 区：防洪调度区区：防洪调度区 按防洪的要求把水位降到按防洪的要求把水位降到Z限限 线上或防洪调度线上线上或防洪调度线上【例例1】某年调节水库进行初步

15、设计时，对设计枯水某年调节水库进行初步设计时，对设计枯水年来水和用水进行了水量平衡计算，求出各时段的年来水和用水进行了水量平衡计算，求出各时段的余水量和亏水量，如下图所示，其中余水量和亏水量，如下图所示，其中 W1=2540万万m3，V1=-835万万m3，W2=352万万m3，V2=-=-1743万万m3，试，试确定水库兴利库容。确定水库兴利库容。1V2V 解：解：可逆时序反推所需库容：可逆时序反推所需库容：t4 0 t3 1743 t2 1743-352=1391 t1 1391+835=2226答：兴利库容为答：兴利库容为 2226 万万m3.22263521743835,1743,83

16、5max ,max22121WVVVVV 兴兴或：或：【例例2】某水库兴利库容某水库兴利库容V兴兴=45.0 m3/s月，坝址处设月，坝址处设计枯水年来水过程如下表，若水库平均毛水头计枯水年来水过程如下表，若水库平均毛水头75m，水头损失按毛水头的水头损失按毛水头的5%计，供水期各月平均水量损计，供水期各月平均水量损失失0.5 m3/s，出力系数，出力系数A=8.0。试用简算法计算该电站。试用简算法计算该电站的保证出力和保证电能。的保证出力和保证电能。月 六 七 八 九 十十一十二 一 二 三 四 五Qe（m3/s）82 95 70115 68 65 25 14 45 24 35 19 解：解

17、：设设125月（月（6个月）为供水期，调节流量：个月）为供水期，调节流量：月月兴兴 smV/0.453smTVWQTeH/5.346451623 供供兴兴供供 月 六 七 八 九 十十一十二 一 二 三 四 五Qe（m3/s）82 95 70115 68 65 25 14 45 24 35 19 QH34.534.534.534.534.534.5W-9.5-20.5+10.5-10.5+0.5-15.5 月 六 七 八 九 十十一十二 一 二 三 四 五Qe（m3/s）82 95 70115 68 65 25 14 45 24 35 19 QH34.534.534.534.534.534.5

18、W-9.5-20.5+10.5-10.5+0.5-15.5 W45.035.515.025.515.015.50故调节流量为故调节流量为 34.5 m3/s三回运用，供水期三回运用，供水期 6 个月个月为多回运用，利用水量平衡判别如下：为多回运用，利用水量平衡判别如下：保证出力：保证出力：kWHAQNHP19380)05.01(0.75)5.05.34(0.8 保证电能：保证电能：hkWTNEPP 万万供供44.8848730619380730答：答：【例例3 3】某并入电网的年调节水电站，兴利库容某并入电网的年调节水电站，兴利库容V兴兴=2.367亿亿m3，平均水头，平均水头150m，出力系

19、数，出力系数A=7.5，设计，设计枯水年来水过程如下：枯水年来水过程如下：月月 四四 五五 六六 七七 八八 九九 十十 十一十一 十二十二 一一 二二 三三Qe（m3/s）55 85 80 90 80 60 30 26 28 24 20 22 电力系统最大负荷十二月和一月为电力系统最大负荷十二月和一月为16万万kW，十一月和，十一月和二月为二月为15万万kW，其余各月为，其余各月为14万万kW，月负荷率，月负荷率=1.0，各月的日平均负荷率各月的日平均负荷率=0.8，日最小负荷率，日最小负荷率=0.6。火。火电厂处于基荷部分工作，其余部分由水电站承担，不电厂处于基荷部分工作，其余部分由水电站

20、承担，不计水量损失和水头损失，求水电站的最大工作容量。计水量损失和水头损失，求水电站的最大工作容量。解：一、水电站保证出力、保证电能计算解：一、水电站保证出力、保证电能计算1、调节流量、调节流量 V兴兴=2.367亿亿m3=90.0 m3/s月，设供水期月，设供水期6个月个月（103月）月）供供兴兴供供TVWQTeH sm/4069015032、保证出力、保证电能计算、保证出力、保证电能计算kWAQHNP万5.4150405.7hkWTNEPP万供19710730645000730二、火电厂发电量计算二、火电厂发电量计算 因火电位于基荷运行，设其最大工作容量为因火电位于基荷运行，设其最大工作容

21、量为 x万万kW，则发电量为：则发电量为：hkWxxxTE万供火43807306730三、系统用电量计算三、系统用电量计算2730141516）（系ENNNNN 日日月月日日,hkW 万525602730458.00.1四、求水电最大工作容量四、求水电最大工作容量1、求火电最大工作容量、求火电最大工作容量 电量平衡：电量平衡：系火EEEP52560438019710 x得火电最大工作容量：得火电最大工作容量：x=7.5万万kWhkW 万万2、求水电站最大工作容量、求水电站最大工作容量kWxNN万万系系工水工水5.85.716 五、校核五、校核 供水期系统最小负荷：供水期系统最小负荷：kWkWN

22、N万万火电最大工作容量火电最大工作容量万万系系5.74.8146.0 火电完全位于基荷，故水电站的最大工作容量为火电完全位于基荷，故水电站的最大工作容量为8.5万万kW。【例例4 4】某电网由一座火电厂和一座年调节水电站某电网由一座火电厂和一座年调节水电站联合供电，供水期最后一个月系统最大负荷联合供电，供水期最后一个月系统最大负荷40万万kW，日平均负荷率，日平均负荷率=0.75，日最小负荷率，日最小负荷率=0.55，月负荷率月负荷率=1.0。火电厂装有三台。火电厂装有三台10万万kW发电机组，发电机组，其中一台因事故停产。火电任基荷，燃料充足。水其中一台因事故停产。火电任基荷，燃料充足。水电

23、站该月天然来水电站该月天然来水97.5m3/s，平均水头，平均水头50m，出力，出力系数系数8.0，水库可用水量仅余，水库可用水量仅余3.682亿亿m3，不计水量，不计水量损失和水头损失。求损失和水头损失。求 该月系统的缺电量；该月系统的缺电量；该该月水电站的最小出力。月水电站的最小出力。解：一、系统该月需电量计算解：一、系统该月需电量计算NNNNN 日日月月日日,7304075.00.1730730 NNE月月系系=21900 万万kWh二、该月水电站发电量二、该月水电站发电量1、天然来水量发电量（不蓄电能）、天然来水量发电量（不蓄电能）hkWAQHE 万万不蓄不蓄2847730505.97

24、0.87302、库蓄电量、库蓄电量WHAWHE81.900272.000272.0 库蓄库蓄hkW 万万6.4083503682081.90.800272.03、水电站发电量、水电站发电量hkWEEE 万万库蓄库蓄不蓄不蓄水水693140842847三、该月火电发电量三、该月火电发电量hkWNE 万万可用火可用火火火1460073020730四、该月系统缺电量四、该月系统缺电量hkWEEEE 万万（）（火火水水系系缺缺36914600)693121900五、水电站最小出力五、水电站最小出力1、系统最小出力、系统最小出力kWNN万万系系系系224055.0 2、水电站最小出力、水电站最小出力kWNNN万万可用火可用火系系22022min