【正文】 火電站裝機容量，節(jié)省系統(tǒng)總投資。當缺乏設計水平年或遠景負荷資料時，則不能采用電力電量平衡法，只能用經驗公式或其他簡略法估算。二、電力系統(tǒng)各種備用容量的確定 負荷備用容量當突荷出現，系統(tǒng)容量不足時，系統(tǒng)周波會下降，調整周波所需的負荷備用容量可采用系統(tǒng)最大負荷的5%左右，大型電力系統(tǒng)可采用較小值。擔任負荷備用容量的電站，通常被稱為調頻電站。調頻電站的選?。嚎拷摵芍行模哂写笏畮?、大機組的壩后式水電站。如是引水式電站，選用引水道較短的電站作為調頻電站。要考慮到調頻電站對下游水位變化的影響。當電力系統(tǒng)較大時，要考慮采用多個分布在不同地點的電站作為調頻電站。當系統(tǒng)內缺乏水電站時，也可采用火電站擔任調頻電站，由于火電機組技術特性限制，擔任系統(tǒng)調頻任務往往比較困難，且單位電能的煤耗增加，常常不經濟。在實際運行中，在年內不同時期的負荷備用可在不用電站間相互轉移，但總是由正在運轉的機組擔任。 事故備用容量設電力系統(tǒng)總發(fā)電機組為，一臺機組平均事故率為，則臺機組中有臺同時發(fā)生事故的機率為：如規(guī)定，則可由上式求出事故備用容量的機組臺數。根據規(guī)范，電力系統(tǒng)的事故備用容量可采用系統(tǒng)最大負荷的10%左右，且不得小于系統(tǒng)中最大一臺機組的容量。事故備用容量在火電站與水電站之間的分配可做如下技術經濟分析：（1）火電站在額定出力90%時熱效率最高，因此火電站在機組運行時可有10%的事故備用容量。（2）水電站包括抽水蓄能電站在內，由于開啟靈活，最適宜在系統(tǒng)中擔任事故備用容量。但如果事故備用時間較長，要在水庫內準備足夠的事故備用水量。規(guī)范規(guī)定：預留擔任事故備用的備用庫容要能以在基荷連續(xù)運行3~10天（T=72~240小時），即：（3）火電站也可擔任冷備用的事故備用容量。當系統(tǒng)有需求時，先讓水電站立即投入，待火電站冷備用容量投入后，再讓水電站停止工作。水電站停止工作后，額外消耗的水量可由火電站增加發(fā)電量來補償，此間水電站可回蓄多消耗的水量。此方法可不在水電站上留有專門的事故備用庫容，還可節(jié)約火電站長期熱備用所消耗的燃料。（4）除上述技術條件外，還要使系統(tǒng)投資和運行費用最小。一般情況下，在水電站上多設一些事故備用容量是有利的，因為其補充千瓦投資小，豐水期事故備用容量還可多發(fā)電，減少系統(tǒng)燃料消耗。綜上所述，事故備用容量可按水、火電站工作容量的比例分配。對于調節(jié)性能好和靠近負荷中心的大型水電站可多設置一些事故備用容量。檢修備用容量系統(tǒng)內的各種機組都應進行有計劃的檢修。水電站每臺機組平均年計劃檢修時間為10~15天，火電站平均每臺機為15~30天。在規(guī)劃電力、電量和容量平衡時要使足夠大。如果不夠大，要另外設置檢修備用容量。因火電站有燃料保證，系統(tǒng)檢修備用容量一般以設在火電站上為宜。三、水電站重復容量的選定（一） 概述根據設計枯水年確定的水電站最大工作容量，尤其是無調節(jié)水電站和調節(jié)性能差的水電站，在汛期內會產生大量棄水。為減少棄水，水電站要多增加部分容量。這部分容量，由于在設計枯水內來水少而不能當作系統(tǒng)中的工作容量以替代火電站工作，因而被稱為重復容量。重復容量主要是發(fā)季節(jié)性電能，以節(jié)約系統(tǒng)燃料費。（二） 選定水電站重復容量的動能經濟計算基本原理： 設置的年費用：在經濟上設置的有利條件為：即：：水、火電轉換系數，；：火電廠單位發(fā)電所需燃料費；：水電站補充千瓦容量的年運行費。（三） 無調節(jié)水電站重復容量的選定根據多年的日平均流量曲線換算出日平均出力持續(xù)曲線，在曲線上由計算出的，在曲線上定出，由定出。（四） 日調節(jié)水電站重復容量的選定日調節(jié)水電站汛期在必備容量（最大工作容量和備用容量之和）全部擔任基荷后還有棄水的情況下才設置重復容量。同樣，由計算出的在曲線上定出，再由定出。（五） 年調節(jié)水電站的重復容量對所有水文資料進行徑流調節(jié)，統(tǒng)計各種棄水流量的多年的平均持續(xù)時間，將棄水流量的年持續(xù)曲線換算為棄水出力年持續(xù)曲線。在此曲線上，由計算出的定出。四、水電站裝機容量的選擇及分析水電站裝機容量的選擇是一個重要的動能經濟問題。選擇水電站裝機容量的步驟：（1）搜集資料，包括水庫徑流調節(jié)和水能計算成果、電力系統(tǒng)資料、動能經濟指標、水工建筑物和機電設備資料等；（2）確定水電站最大工作容量；（3）確定水電站備用容量；包括：負荷備用、事故備用、檢修備用；（4）確定水電站重復容量；（5）選擇水電站裝機容量，上述最大工作容量、備用容量和重復容量之和大致等于水電站裝機容量。還要考慮機組技術條件和系統(tǒng)容量平衡。檢查裝機容量是否滿足設計水平年系統(tǒng)對電站容量及其他方面的要求。在檢查電力系統(tǒng)容量平衡圖后最后定出水電站裝機容量。進行系統(tǒng)容量平衡時主要檢查：① 系統(tǒng)負荷是否被系統(tǒng)中各電站承擔，是否有受阻；② 負荷備用全年中是否足夠，分擔是否合理；③ 是否有足夠的事故備用，分擔是否合理，承擔事故備用的水電站水庫中是否有足夠的事故備用用水；④ 在年負荷低谷期，系統(tǒng)中所有機組是否能得到檢修，并注意汛期多安排火電機組檢修；⑤ 水庫綜合利用是否得到滿足，如灌溉、航運等。電力系統(tǒng)容量平衡圖上的三條基本控制線：（1）系統(tǒng)最大負荷年變化線；（2）系統(tǒng)要求的可用容量控制線；（3）系統(tǒng)裝機容量控制線。在規(guī)劃階段至少繪制兩個典型年度的電力系統(tǒng)容量平衡圖：設計枯水年和設計中水年。對低水頭電站要研究豐水年容量平衡情況，并檢查受阻問題。對大型水電站的特枯年份也要進行容量平衡分析，檢查出力不足電力系統(tǒng)遭破壞的情況，研究補救措施。調峰容量平衡問題：電力系統(tǒng)調峰容量盈虧的判別條件：（1）當各電站總的調峰能力等于（或大于）當日系統(tǒng)負荷圖最大負荷減去最小負荷加上旋轉備用容量時，則系統(tǒng)的調峰能力達到平衡（或有盈余），否則為調峰能力不足。其中旋轉備用容量一般取負荷備用容量加事故備用容量的一半。（2）當各電站開機容量的允許最小出力等于（或小于）當日系統(tǒng)負荷圖最小負荷時，系統(tǒng)的調峰容量達到平衡（或有盈余），否則為調峰能力不足。兩個判別條件應同時滿足。統(tǒng)計調峰容量不足的額度時，以兩個條件中不足缺額較大者為依據。統(tǒng)計調峰容量盈余額度時，以兩個條件中盈余額度較小者為依據。在動能設計時，應對有、無設計電站兩種情況分別進行系統(tǒng)調峰容量平衡計算，以闡明設計電站對電力系統(tǒng)調峰能力的影響和改善程度。在下列情況下還要研究預留機組的合理性：（1）在水能資源缺乏而系統(tǒng)負荷增長較快的地區(qū)，要求水電站擔任更多的遠景峰荷；（2）遠景河道上游將有調節(jié)性能好的水電站，可增加本電站保證處理等動能效益；（3）在設計水平年的供電范圍內徑流利用程度不高，估計遠景電力系統(tǒng)的供電范圍擴大后，可以提高本電站的水量利用率。在裝機容量選擇時還要考慮一些其他因素：裝機容量年利用小時數，水能利用程度，梯級水電站之間的過水能力協(xié)調，水電站經濟指標以及綜合利用要求等。裝機容量年利用小時數：水電站裝機容量年利用小時數參考表（1）水電站調節(jié)性能裝機容量年利用小時數（h）多年調節(jié)2500~3500年調節(jié)3500~4500日調節(jié)4500~5500無調節(jié)5500~7000水電站裝機容量年利用小時數參考表（2）水電站工作位置裝機容量年利用小時數（h）峰荷2000~3000腰荷3000~5000基荷5000~6000水能利用程度：一般表現為水量利用率，定義徑流利用系數，：壩址處多年平均年徑流量。如果徑流利用系數過低，可以考慮多增加裝機容量。梯級水電站之間的過水能力協(xié)調，通常下級電站的過水能力應比上級電站略大，但如果相差過大，則要檢查裝機容量是否偏大或偏小。水電站經濟指標：在單位千瓦投資低，經濟指標優(yōu)越的電站上應考慮多裝機。各用水部門的用水特點和要求也會影響到水電站用水，從而影響水電站裝機容量。綜上所述，水電站裝機容量的選擇是一項涉及眾多技術經濟因素的復雜工作，只有通過全面、綜合的技術經濟分析論證，才能最終選出較為滿意的裝機容量方案。167。 以發(fā)電為主的水庫特征水位的選擇（掌握概念即可）一、 水庫正常蓄水位的選擇（一） 正常蓄水位與各水利部門效益之間的關系 防洪 發(fā)電 灌溉和城市供水 航運（二） 正常蓄水位與有關的經濟和工程技術的關系 隨正常蓄水位的提高，投資和年運行費增大； 隨正常蓄水位的提高，水庫淹沒損失加大； 隨正常蓄水位的提高，受壩址地質和庫區(qū)巖性的制約因素增多。（三） 正常蓄水位比較方案的擬定正常蓄水位的上限方案，主要考慮下列因素： 庫區(qū)淹沒、浸沒損失； 壩址和庫區(qū)的地形地質條件； 注意考慮河流梯級開發(fā)的銜接； 蒸發(fā)、滲漏損失； 人力、物力、財力及工期限制。 正常蓄水位的下限方案，主要考慮各水利部門的最低興利要求和地區(qū)的總體發(fā)展規(guī)劃。正常蓄水位的上下限值選定后，可在此范圍內選擇若干個比較方案進行選擇比較。（四） 選擇正常蓄水位的步驟和方法擬定正常蓄水位的比較方案后，對每個方案進行下列各項計算： 擬定水庫消落深度，定出各方案的調節(jié)庫容； 對各方案進行徑流計算和水能計算； 求出各方案間的水利動能指標差值； 計算各方案樞紐建筑物的工程量、建材消耗和機電設備； 計算各方案淹沒和浸沒實物指標和移民人數； 進行水利動能經濟計算。（五） 以發(fā)電為主的水庫正常蓄水位選擇舉例表69 課本226 228頁考慮影響該水庫正常蓄水位選擇的因素：（1）系統(tǒng)年費用，（2）徑流調節(jié)、防洪、調峰，（3）淹沒損失、遷移人口、環(huán)境影響，（4）工程規(guī)模、投資等。二、 設計死水位的選擇（一） 選擇設計死水位的意義設計死水位：水庫正常運行情況下允許消落的最低水位。極限設計死水位：遇到特別枯水年或發(fā)生特殊情況（例如水庫清底檢修、戰(zhàn)備、地震等），水庫運行的比死水位更低的水位。極限設計死水位與設計死水位間的庫容稱為備用庫容。對于梯級電站的下級電站，死水位應當定得高一些，這樣上級電站流經本電站的水頭會高一些，可增加發(fā)電量；對于梯級電站的上級電站，死水位應當定得低一些，可提高庫容，并提高下級電站保證出力。（二） 各水利部門對設計死水位的要求 發(fā)電的要求在供水期：，其中，對于設計枯水年：死水位對應消落深度：在曲線上取最大所對應的消落深度。同理可求得設計中水年和設計豐水年所對應的死水位。 其他綜合利用的要求當有工、農業(yè)用水要求時，要根據調節(jié)流量決定興利庫容選擇選擇死水位，綜合用水要求的死水位比發(fā)電要求的死水位低時，按發(fā)電要求決定死水位。反之，要根據主次關系決定死水位。當上游有灌溉，航運要求時，死水位的選擇應滿足要求；死水位還要考慮上游水產養(yǎng)殖、衛(wèi)生、環(huán)境的要求。（三） 選擇死水位的步驟和方法在已定正常蓄水位的條件下，根據水庫具體情況，確定水庫死水位的上下限，然后在上下限之間擬定若干死水位方案進行比較。根據已建水庫統(tǒng)計，水庫消落深度為水電站最大水頭的20%~40%，平均值為最大水頭的30%。對綜合利用水庫、龍頭電站及完全多年調節(jié)電站，消落深度為最大水頭的40%~50%左右。選擇死水位上限一般應考慮：①死水位上限應稍高于具有最大多年平均年電能的死水位，②調節(jié)性能不高的水庫，應盡可能保證進行日調節(jié)所需的庫容，③調節(jié)性能高的水庫，應盡可能保持具有多年調節(jié)性能。選擇死水位下限一般應考慮：①綜合利用水庫，下限不應高于灌溉、供水及發(fā)電引水所要求的高程，②考慮泥沙淤積對進水口高程的影響，③死水位也不應過低，要考慮閘門及啟閉機的能力或水輪機的最低水頭。在水庫死水位上下限之間擬定若干死水位方案，求出相應的興利庫容和水庫消落深度，對各方案用設計枯水年或枯水年系列資料進行徑流調節(jié)，得出各方案的調節(jié)流量及平均水頭。對各死水位方案，計算保證出力和多年平均發(fā)電量，通過系統(tǒng)電力電量平衡，求出各方案水電站的最大工作容量、必需容量、與裝機容量。計算各方案的水工建筑物和機電設備投資及年運行費。為了各方案能等程度地滿足系統(tǒng)對電力、電量的要求，計算各方案替代電站補充的必需容量與補充的年電量，求出各方案替代電站的補充年費用。根據系統(tǒng)年費用最小原則（為最小），并考慮綜合利用和其他因素，最終選出合理的死水位方案。（四） 以發(fā)電為主的水庫死水位選擇舉例 （課本232頁）三、 水庫防洪特征水位的選擇（一） 概述防洪限制水位與各條河流的汛期特點有關，有些河流在汛期內根據所發(fā)生的洪水不同，采用的防洪限制水位也不同。防洪限制水位不僅與設計洪水位、校核洪水位有關部門，有時甚至也與溢洪道底檻高程有關。（二） 防洪限制水位的選擇 防洪限制水位與正常蓄水位重合；屬防洪庫容與興利庫容完全不結合的情況； 設計洪水位與正常蓄水位重合；屬防洪庫容與興利庫容完全結合的情況； 介于上述兩者之間的情況；屬防洪庫容與興利庫容部分地區(qū)結合的情況。（三） 防洪限制水位選擇舉例根據來水量、水庫供水量，一般從汛期末水庫正常蓄水位，逆時序反求汛期的防洪限制水位。（四） 防洪高水位與水庫下游安全泄量的選擇防洪高水位：當遇下游防護對象的設計標準洪水時，水庫為控制下泄流量而攔蓄洪水，這時在壩前（或上游側）達到的最高水位。防洪高水位的選擇主要考慮水庫下游地區(qū)的防洪標準。防洪高水位高，防洪庫容大，下游堤防標準可低一些；防洪高水位低，則相反。由于正常蓄水位已定，防洪高水位不影響水電站動能經濟效益和其他部門效益，因此可簡化計算。假定幾個防洪高水位方案，計算壩體、泄洪等工程年費用，以及堤防工程費用，求出總年費用和防洪高水位的關系曲線，根據總年費用最小的原則定出防洪高水位。（五） 設計洪水位及校核洪水位的選擇 假設在樞紐布置中溢洪道型式已定，在定出下游安全泄流量后；根據溢洪道尺寸，經過調洪計算，可得出相應的設計洪水位及校核洪水位。必須說明，防洪限制水位、下游安全泄量、溢洪道尺寸、設計洪水位及校核洪水位之間有著密切的關系，有時需反復調整，直至各方面符合要求為止。