水电站装机容量:水电站全部水轮发电机组额定容量(即发电机铭牌出力)之和,度量单位为千瓦(kW)。它是表示水电站建设规模和电力生产能力的主要指标之一。
水电站各发电机组铭牌上标定的额定容量的总和。单位为kW。是水电站在标準功率因数条件下能发出的最大出力。为水电站的主要参变数之一。由以下容量组成:①最大工作容量。分担系统最大负荷,其值受到设计发电用水(符合一定设计保证率的发电用水)的限制;②备用容量。準备承担系统中计画外瞬时增荷和遇机组发生故障或有计画地进行机组检修时使用。以上两部分容量之和称为水电站必需容量。③重複容量。只能在洪水季节利用弃水生产季节性电能,以节省火电站的燃料耗费。
水电站装机容量的大小,要通过技术经济比较决定。影响因素有:电力系统负荷特性,电站组成情况,水电站的水文特性,水库调节性能及在电力系统中的比重,有关技术经济指标以及其他水利部门的要求等。
基本介绍
- 中文名:水电站装机容量
- 外文名:installed capacity of hydropower station
- 定义:水轮发电机组额定容量之后
- 度量单位:千瓦(kW)
- 净水头:上游水位与下游水位的垂直高度
初步选择
装机容量是水电站主要参数之一,其大小直接影响到水电站的规模、动能效益、在系统中可能发挥的作用、水力资源的利用程度以及资金和设备的合理使用等,故在选择装机容量大小时,应在方案比较经济评价的基础上,全面考虑,综合分析。在水电站规划设计中,只有在水电站装机容量初步确定后,才能进一步选择水轮发电机组的型式、台数、单机容量,以及水电站引水建筑物断面尺寸和厂房的主要尺寸等。
水电站装机容量,是由它的最大工作容量、备用容量和重複容量三者组成的。其中最大工作容量的确定方法已如前所述。关于备用容量中负荷备用容量通常为系统最大负荷的5%,一般应由一个或几个靠近负荷中心、机组调节性能较好的大水电站承担。系统的事故备用容量为系统最大负荷的10%,这部分备用容量在水、火电站间的分配,通常可按水、火电站最大工作容量的比例进行初步分配。最后应根据各电站的特点、大小和系统负荷分布情况等因素确定。
水电站的重複容量,可通过动能经济计算来确定。一般在无调节水电站或调节性能较差的水电站,常须设定重複容量。调节性能好的水电站由于平均的年弃水时间短,一般不需设定重複容量。
根据水电站的最大工作容量、备用容量和重複容量,即可初步选定水电站的装机容量。然后,还应结合机组型式、台数和单机容量选择,以及结合枢纽布置条件等,通过多方面的分析论证予以最后确定。
合理性分析
水电站装机容量选定得是否合理,主要可从电力系统工作的可靠性和经济性两方面来分析论证。在初步选定装机容量及机组型式、台数和单机容量后,即可绘製电力系统容量平衡图。电力系统工作的可靠性,必须通过容量平衡图进行分析和检验。
1.根据电力系统容量平衡图检验可靠性
制订设计枯水年电力系统容量平衡图的目的,主要是检验所选择的装机容量及机组,能否在设计水平年情况下保证系统正常供电。所制订的容量平衡图,亦可作为以后水、火电站联合运行的依据。通过容量平衡进行检验的具体项目有:
(1)检查全年内,系统负荷是否全部被各电站所承担,在哪些时间里容量受阻而影响工作。
(2)检查全年内,是否都有足够的容量承担系统调频所需的负荷备用,在各个时期由水电站还是由火电站担负这项任务。
(3)检查全年内,是否都有足够的容量作为系统的事故备用容量,各个时期的事故备用容量在水电站和火电站上如何分配。
(4)检查除工作容量、负荷备用容量和事故备用容量外,全年内是否尚有足够的容量,使系统中各电站所有机组都能够得到计画检修。
(5)检查水利综合利用对于水库供水的要求是否得到满足。例如,为满足航运的要求,在通航季节内水库应有某一固定的均匀流量下泄,故要求水电站有一部分容量在基荷工作。
因水电站每年来水不同,故在制订系统容量平衡图时,一般应研究两个典型年度,即设计枯水年和中水年的情况。中水年的容量平衡图用来表示运行期间最常见的一般情况。对于低水头水电站,有时还要作出丰水年的容量平衡图,以检查机组在各月份的受阻情况。
2.关于经济性的分析
可以从下面几个方面分析所选装机容量的经济性。
(1)水电站的经济指标和效益水电站的总投资、单位投资、单位电能成本和投资回收年限等经济效益指标,都可用来检验分析装机容量经济性的因素。如果各项指标都很优越,则应考虑加大装机容量(或预留机组)的可能性和合理性。
(2)利用容量平衡图检验装机容量的设定及其利用是否经济合理在系统容量平衡图上,如果除去检修部分外,空闲面积过大,则往往是装机容量偏大,利用程度不高;如果空闲容量面积很大,但安排的检修机组容量线超出了空闲部位,则说明单机容量可能偏大了。需要增加机组台数,减小单机容量,或另外增设检修备用容量。
(3)装机容量年利用小时数和设备利用率也常用装机容量年利用小时数,来分析装机容量选择的经济合理性。装机容量年利用小时数的含义是:水电站以全部装机容量满载运行时,发出多年平均年发电量E需要的小时数。它在数值上等于多年平均年发电量除以装机容量。装机容量年利用小时数是一个折算值,不能将它和机组实际的年运行小时数混为一谈。装机容量年利用小时数这个指标过大或过小都不合适。过小了,说明设备利用率低,可能是装机容量选得偏大;过大了,设备利用率虽高,但水力资源利用程度太低,可能装机容量偏小。装机容量年利用小时数的大小,还没有一个合适标準。通常认为以能达到下面将要提到的某些数据,是比较合适的。
(4)水能资源的利用程度充分利用水力资源以节约其它能源,是我国当前的能源政策。所以水能资源的利用程度,应作为检验水电站装机容量合理性的一个因素。水能资源利用程度,一般用径流利用率或水能利用率产来反映。