水利水能规划总复习课件

水利水能规划总复习水利水能规划总复习 水利水能规划总复习1 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 绪论、第一章 水资源的综合利用21、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水利水能规划总复习课件3 第二章第二章 兴利调节兴利调节 第二章 兴利调节4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、反调节 理解意义理解意义径流调节：兴利调节、洪水调节5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 判别方法：63、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3、完全年调节库容 V完 三、设计保证率7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 出力出力解决课题：8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 多回运用多回运用调节方式：（一）列表法多回运用92、已知已知、已知已知 V兴兴，求，求 QH 供水期：供水期：蓄水期：蓄水期：试算，多回运用试算，多回运用2、已知已知 V兴，求 QH 供水期：蓄水期：试算，多回运10（二）数理统计法（二）数理统计法五、掌握五、掌握 P QHP V兴兴 之间的关系之间的关系（二）数理统计法五、掌握 P QHP V兴 之间的关11 第三章第三章 洪水调节洪水调节 第三章 洪水调节12一、基本原理一、基本原理二、计算方法二、计算方法试算法、半图解法试算法、半图解法一、基本原理二、计算方法13三、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三、工程中常用的几种调洪方式14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QtT中小型水库洪水过程线概化为三角形的情况QmqmV防QtT15水利水能规划总复习课件16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第五章 水能计算及水电站17一、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：一、水能计算基本原理18二、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、等出力二、水能计算方法191、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，多年平均发电量多年平均发电量 ，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1、列表法 （等流量调节）20四、电力系统负荷图四、电力系统负荷图日负荷图、年负荷图，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：月负荷率：月负荷率：四、电力系统负荷图月负荷率：21五、电力系统容量组成五、电力系统容量组成设计：设计：运行：运行：五、电力系统容量组成设计：运行：22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第六章 水电站及水库23一、装机容量的选择一、装机容量的选择原理：电力电量平衡原理：电力电量平衡对任意时段：对任意时段：一、装机容量的选择原理：电力电量平衡24 此原理不仅用于确定最大工作容量，而且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量可以用于任何时段对电力系统进行电力电量平衡。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。此原理不仅用于确定最大工作容量，而且可以用25二、正常蓄水位的选择（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，步骤二、正常蓄水位的选择（概念）26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 步骤：死水位 Z死 选择（消落深度 h消 的选择）27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）判别调判别调节类型节类型 水电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。具体步骤：Z蓄 已定，拟定一组 h消（或Z死 28调节流量：调节流量：年调节：年调节：Z上上出力和电能：出力和电能：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：调节流量：年调节：Z上出力和电能：不必考虑水量损失和水头损失29 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 作 N供 h消 的关系。如果N供 有最大30 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 水轮机正常运行对消落深度的限制 淤沙水位对取水口高程的31设计流量（最大引用流量）：设计流量（最大引用流量）：求求 D：参数选择阶段：参数选择阶段：设计流量（最大引用流量）：求 D：参数选择阶段：32 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：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：或：或：确定压力管径时，装机容量用装机年利用小时数估33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：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。式中：坝址断面多年平均流量和多年平均径34四、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）四、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水35 第八章第八章 水库调度水库调度 第八章 水库调度36 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 Zt Z设Z蓄Z限Z死线：防破坏线线：限制37 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 供水区供水区区：最大出力区或最大区：最大出力区或最大 供水区供水区区：加大出力区或加大供水区区：加大出力区或加大供水区区：限制出力区或限制供水区区：限制出力区或限制供水区区：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 Zt Z设Z蓄Z限Z死区：保证38【例例1】某年某年调节水水库进行初步行初步设计时，对设计枯水枯水年来水和用水年来水和用水进行了水量平衡行了水量平衡计算，求出各算，求出各时段的段的余水量和余水量和亏亏水量，如下水量，如下图所示，其中所示，其中 W1=2540万万m3，V1=-835万万m3，W2=352万万m3，V2=-=-1743万万m3，试确定水确定水库兴利利库容。容。【例1】某年调节水库进行初步设计时，对设计枯水年来水和用水39 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.或：或：解：可逆时序反推所需库容：答：兴利库容为 222640【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，坝址处月，坝址处设计枯水年来水过程如下表，若水库平均毛水头设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计，供水期各月平均水量损失损失0.5 m3/s，出力系数，出力系数A=8.0。试用简算法计算该。试用简算法计算该电站的保证出力和保证电能。电站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【例2】某水库兴利库容V兴=45.0 m3/s月，坝址处41 解：解：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 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 解：月 六 七 八 九 十42 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 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：月 六 七 八 九 十十一十二 一 二 三 四 五Qe43 保保证出力：出力：保证电能：保证电能：答：答：保证出力：保证电能：答：44【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。【例3】某并入电网的年调节水电站，兴利库容V兴=2.367亿45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，月，设供水期供水期6个月个月（103月）月）2、保证出力、保证电能计算、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2、保证出力、保证电能计46二、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，设其最大工作容量为 x万万kW，则发电量为：则发电量为：三、系统用电量计算三、系统用电量计算二、火电厂发电量计算三、系统用电量计算47四、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：得火电最大工作容量：得火电最大工作容量：x=7.5万万kW四、求水电最大工作容量得火电最大工作容量：x=7.5万k482、求水电站最大工作容量、求水电站最大工作容量五、校核五、校核 供水期系统最小负荷：供水期系统最小负荷：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。2、求水电站最大工作容量五、校核火电完全位于基荷，故水电站的49【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。【例4】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50解：一、系统该月需电量计算解：一、系统该月需电量计算=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）解：一、系统该月需电量计算=21900 万kWh二、该月512、库蓄电量、库蓄电量3、水电站发电量、水电站发电量三、该月火电发电量三、该月火电发电量2、库蓄电量3、水电站发电量三、该月火电发电量52四、该月系统缺电量四、该月系统缺电量五、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2、水电站最小出力、水电站最小出力四、该月系统缺电量五、水电站最小出力1、系统最小出力2、水电53