如何计算无调节或日调节水电站出力及发电量？

2023-06-21 理论教育版权反馈

【摘要】：G6.4.3.1保证出力计算无调节和日调节水电站设计保证率以日为时段衡量，其保证出力是指水电站相应于设计保证率的日平均出力。G6.4.3.2多年平均年发电量计算无调节水电站的多年平均年发电量，可借助日平均出力历时曲线求得。图G6.8日平均流量频率曲线图G6.9日平均出力历时曲线日调节水电站多年平均年发电量的计算与无调节水电站计算方法相同，不再赘述。

G6.4.3.1　保证出力计算

无调节（也称径流式）和日调节水电站设计保证率以日为时段衡量，其保证出力是指水电站相应于设计保证率的日平均出力。

对于无调节水电站，因无调节库容来调节径流，所以发电引水流量等于天然来水量；上游库水位（低坝坝前水位）一般维持在正常蓄水位（但当发生洪水时，上游水位会被迫抬高，下泄流量也因水位抬高而变化）。保证出力的计算根据采用的来水资料情况，可分为丰、平、枯三个代表年法和长系列法。

对于代表年法，丰、平、枯三个代表年的频率一般采用1-p设、50%、p设。根据三个代表年的流量资料，以日为计算时段，计算水电站逐日平均出力，然后将日平均出力按大小排列，计算日平均出力的频率并绘制日平均出力的频率曲线，由已定的设计保证率在频率曲线上可查得保证出力。显然，这样计算的工作量较大，为减少计算工作量，常用的方法是对日平均流量分级，计算步骤如下：

（1）根据三个代表年日平均流量的变幅，将流量从大到小分成若干组，见表G6.14第（1）栏。

（2）统计三个代表年的日平均流量出现在每组的日数、累计日数，见表G6.14第（2）栏和第（3）栏，其中累计日数即日平均流量大于或等于组下限的日数。

图G6.7　日平均出力频率曲线

（3）计算日平均流量大于或等于组下限流量出现的频率p［见表G6.14第（4）栏］，即

式中，总日数为历年日数的总和。

（4）计算组下限流量相应的出力［见表G6.14第（5）栏］

式中　Q——组下限流量，m3/s；

其余符号含义同前。

（5）由第（4）、（5）栏可绘制组下限出力频率曲线，如图G6.7所示，根据设计保证率，查得的出力即为保证出力Np。

对于长系列法，推求保证出力的计算步骤与设计代表年法相同，只是资料年数更多一些。

表G6.14　无调节水电站出力计算表

简化计算，可由表G6.14第（1）栏和第（4）栏绘制组下限流量的频率曲线，如图G6.8所示。根据设计保证率p，在该线上查得保证流量，然后由式（G6.18），计算水电站的保证出力。

日调节水电站的保证出力计算方法与无调节水电站的基本相同，区别在于日调节水电站具有一定的调节库容，一日内库水位是变化的，故计算时可采用相应的水位作为上游平均水位。

G6.4.3.2　多年平均年发电量计算

无调节水电站的多年平均年发电量，可借助日平均出力历时曲线求得。绘制日平均出力历时曲线的方法为：在表G6.14中第（4）栏的基础上将频率转化为多年平均情况下的持续历时t，其方法是频率乘以一年的小时数8760，见表G6.14第（6）栏。由第（5）栏和第（6）栏绘图即得日平均出力历时曲线，如图G6.9所示。该线也称为水流出力历时曲线。曲线下面与纵、横坐标轴之间所包围的面积，即天然水流的多年平均年发电量。当装机容量Ny一定时，图G6.9中阴影面积即多年平均年发电量，根据装机容量Ny及表G6.14中第（5）栏和第（6）栏数据，可计算该阴影面积。

图G6.8　日平均流量频率曲线

图G6.9　日平均出力历时曲线

日调节水电站多年平均年发电量的计算与无调节水电站计算方法相同，不再赘述。

G6.4.3.2　多年平均年发电量计算

图G6.8　日平均流量频率曲线

图G6.9　日平均出力历时曲线

日调节水电站多年平均年发电量的计算与无调节水电站计算方法相同，不再赘述。

如何计算无调节或日调节水电站出力及发电量？

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