水電站工作容量

在規(guī)劃設(shè)計中，最有代表意義的是水電站在枯水年中各月(周)中最大負(fù)荷日的最大工作容量，尤其是系統(tǒng)供電最緊張的月(或周)中最大工作日的最大工作容量。它是決定水電站容量效益的里要指標(biāo)。

(1)水電站時段(日或周)平均出力與強制基荷(如果有的話)的差值為可調(diào)出力。與可調(diào)出力相應(yīng)的時段電量為可調(diào)電量。水電站預(yù)想出力減去強制基荷的容量為可調(diào)容量。

(2)當(dāng)水電站進行日調(diào)節(jié)而不進行周調(diào)節(jié)時，可調(diào)出力乘以24為水電站日電量。用日負(fù)荷求其峰荷工作容量。

(3)當(dāng)水電站進行日周調(diào)節(jié)時，可調(diào)出力乘以168為水電站周電量，用周負(fù)荷求其峰荷工作容量;或以日電量乘以周調(diào)節(jié)擴大系數(shù)(1.0~1.2，可用試算法求得)，換算成最大工作日的電量，用日負(fù)荷求其峰荷工作容量。

(4)水電站的峰荷工作容量，可按其日(或周)電量，以其合適的工作位置，在日(或周)負(fù)荷電量累積曲線上求得。日負(fù)荷電量累積曲線是日負(fù)荷與該負(fù)荷以下電量的關(guān)系曲線。

(5)對已建水電站，工作容量P及日(或周)電量E為已知，需求其工作位置。則可先扣除基荷的容量及相應(yīng)的電量，得可調(diào)容量及可調(diào)電量，然后求其峰荷工作位置 。

擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)計劃內(nèi)負(fù)荷的電站發(fā)電機容量。在水電站的實際運行中，其工作容量隨其能量和在系統(tǒng)中的作用不斷變化。當(dāng)水電站調(diào)峰運行時，其工作容量在一天內(nèi)變化很大;汛期，為了充分利用水流的能量，強迫水電站在電力系統(tǒng)腰荷或基荷工作，其工作容量在一天內(nèi)變化較小。無調(diào)節(jié)能力或由于綜合利用(如航運)要求而不擔(dān)或少擔(dān)系統(tǒng)調(diào)峰任務(wù)的水電站，其工作容量在一天內(nèi)是不變或變化不大的 。

當(dāng)擔(dān)負(fù)調(diào)峰任務(wù)時，在一天中，由于水電站24h的能量集中在尖峰的若干小時發(fā)電，故其日最大的工作容量大于其日平均出力，水電站的工作位置越靠近尖峰，兩者的差值越大 。

水電站水輪發(fā)電機組銘牌容量的總和。是水電站最重要的特征值之一，水電站在運行中處于工作、備用和檢修狀態(tài)的容量分別稱為工作容量、備用容量和檢修容量。三者之和稱為必需容量。有時，在必需容量之外，加大水電站裝機容量，其作用為在汛期多發(fā)季節(jié)性電量，替代火電電量，減少系統(tǒng)的燃料消耗，但不能減少電力系統(tǒng)的裝機容量。這部分容量稱為重復(fù)容量。在不同水文年、不同季節(jié)中，隨著水電站運行狀態(tài)以及電力系統(tǒng)對水電站的要求不同，這些容量是不同的，而且在一定的條件下，它們之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。工作容量即水電站為擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)負(fù)荷機時發(fā)出的有功功率，水電站日最大工作容量與日平均出力、系統(tǒng)負(fù)荷和能否進行日調(diào)節(jié)有關(guān)。豐水期和負(fù)荷大時，工作容量大，相應(yīng)備用容量可小些;枯水期和系統(tǒng)負(fù)荷小時，工作容量較小，備用容量可大些。水電站機組檢修，一般安排在枯水期，故枯水期檢修容量大。在電力系統(tǒng)運行過程中，由于負(fù)荷的變化，有時會出現(xiàn)一部分容量未被利用的情況，處于空閑狀態(tài)。這部分容量稱為空閑容量。當(dāng)水電站工作水頭小于機組額定水頭時，裝機容量中有一部分不能承擔(dān)必需容量，稱為受阻容量(見水電站額定水頭)。

水電站裝機容量的大小決定于電力系統(tǒng)的負(fù)荷及其特性、水電站的能量指標(biāo)、水庫調(diào)節(jié)性能、水電站在系統(tǒng)中的地位和作用及其技術(shù)經(jīng)濟特性。

水電站的能量指標(biāo) 能量指標(biāo)包括保證出力和多年平均年發(fā)電量，是決定其裝機容量的基礎(chǔ)。水電站以其能量參加電力系統(tǒng)電力電量平衡，以核定其容量和電量的效益。水電站在系統(tǒng)中的地位和作用 其地位和作用決定于水電站能量在年內(nèi)的分配、負(fù)荷特性、電源組成、水電站在系統(tǒng)日負(fù)荷圖上的工作位置及擔(dān)負(fù)系統(tǒng)備用容量的大小。當(dāng)能量一定時，水電站分配在系統(tǒng)負(fù)荷大月份(容量平衡控制月份)的能量愈多，其裝機容量愈大;水電站在日負(fù)荷圖上的工作位置愈靠近尖峰，即水電站在一天內(nèi)的工作小時數(shù)愈少，擔(dān)負(fù)調(diào)峰任務(wù)愈多，其裝機容量愈大，但水電站在一天內(nèi)的工作小時數(shù)，決定于電力系統(tǒng)尖峰的歷時;水電站擔(dān)負(fù)系統(tǒng)的備用容量愈多，其裝機容量愈大。所以水電站的裝機容量遠(yuǎn)大于保證出力，裝機容量與保證出力的比值往往達(dá)到2～5，甚至更大。

水電站在系統(tǒng)中的地位和作用，受其調(diào)節(jié)能力的制約。具有季(年)調(diào)節(jié)能力以上的水電站，才有可能將其能量較多地分配到負(fù)荷大的月份，并能擔(dān)負(fù)事故備用。具有日調(diào)節(jié)以上調(diào)節(jié)能力的水電站，才能擔(dān)負(fù)系統(tǒng)日負(fù)荷的尖峰負(fù)荷和負(fù)荷備用。具有不完全日調(diào)節(jié)能力、無調(diào)節(jié)或下游有航運基荷要求的水電站，只能分別擔(dān)負(fù)系統(tǒng)日負(fù)荷的腰荷或基荷，裝機容量相應(yīng)受限制。

水電站技術(shù)經(jīng)濟特性 與火電廠相比，水電站起?？臁⑦\行靈活，適宜于調(diào)峰和擔(dān)負(fù)系統(tǒng)備用容量的技術(shù)特性;且當(dāng)壩高已定時，增加容量的費用低于火電廠(約為火電廠的1/2)，增加容量可相應(yīng)增加發(fā)電量，從而節(jié)約火電燃料。故在一定的條件下，增加水電站的容量比火電廠經(jīng)濟。故水電站的裝機容量年利用小時數(shù)(即多年平均年發(fā)電量與裝機容量的比值)或電站年負(fù)荷因數(shù)(裝機容量年利用小時數(shù)除以8760)，一般比火電廠小。調(diào)節(jié)性能較好的水電站，且系統(tǒng)水電比重又不大時，其裝機容量年利用小時數(shù)可至2000或更小。調(diào)節(jié)性能較差，且電力系統(tǒng)水電比重較大時，水電站的年利用小時數(shù)可在5000以上。

裝機容量選擇 常規(guī)方法是擬定水電站不同的裝機容量和裝機程序方案，進行技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇中應(yīng)包括與裝機容量有關(guān)的輸電線路及輸電損失。當(dāng)規(guī)劃期內(nèi)將有若干個電站投產(chǎn)時，可進行水電站群的裝機容量選擇。常規(guī)方法是，先進行水電站群的綜合裝機容量的選擇，然后再進行水電站間裝機容量的分配。影響水電站群裝機容量分配的技術(shù)經(jīng)濟因素為：①輸電距離長的電站裝機容量宜小些。②長引水道的電站調(diào)峰性能較差，且增加容量費用較大，裝機容量不宜過大。③有綜合利用限制(如航運基荷要求)的電站，裝機容量將受限制。④增加容量所增加的發(fā)電量大的電站，裝機容量宜適當(dāng)大些。⑤地面廠房電站增加容量比地下廠房增加容量有利。⑥梯級電站的裝機容量分配，要照顧到容量的協(xié)調(diào)及運行的需要。⑦為了補償調(diào)節(jié)的需要，某些電站的裝機容量宜適當(dāng)加大。

優(yōu)化方法是應(yīng)用優(yōu)化模型，進行規(guī)劃期水火電站裝機容量優(yōu)化，含裝機容量及逐年的裝機程序。模型可用動態(tài)規(guī)劃或(和)線性規(guī)劃構(gòu)造。由于電力系統(tǒng)負(fù)荷不斷加大，電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，一些調(diào)節(jié)性能好的水電站，在電力系統(tǒng)中的作用和地位發(fā)生變化，由原建設(shè)以發(fā)電量為主，到以容量效益為主，系統(tǒng)內(nèi)火電大機組和核電機組不斷增多，以及水電站的能量指標(biāo)隨著梯級調(diào)節(jié)和跨流域補償調(diào)節(jié)的實現(xiàn)可能有較大改善等原因，水電站合理裝機容量應(yīng)隨時間推移而加大。世界上有不少水電站都采用分期建設(shè)的方案，或在完建若干年后進行擴建以擴大裝機容量。中國也有一些調(diào)節(jié)性能較好的水電站，在建成若干年之后，進行擴機或正在研究擴大裝機的可行性。2100433B

是土壤在污染物的積累濃度不超過土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大容許值情況下，每年所能容納污染物的最大負(fù)荷量，與絕對容量的關(guān)系為：QA=K×Q，式中K為某污染物在某土壤中的年凈化率。土壤環(huán)境容量主要應(yīng)用于土壤環(huán)境質(zhì)量控制，并作為工農(nóng)業(yè)規(guī)劃的依據(jù)。污染物的排放必須與土壤環(huán)境容量相適應(yīng)。非積累性污染物在土壤中停留時間很短，可以依據(jù)絕對容量參數(shù)控制。積累性污染物在土壤中產(chǎn)生長期毒性效應(yīng)，可根據(jù)年容量控制，使污染物的排放與土壤凈化率保持平衡。總之，污染物排放必須控制在土壤絕對容量或年容量之內(nèi)，才能有效減少污染危害。

也稱為計算負(fù)荷或者需要負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假象的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)相當(dāng)于同一時間內(nèi)實際變動的負(fù)荷的最大熱效應(yīng)。通常采取計算范圍內(nèi)30min最大平均負(fù)荷，作為計算負(fù)荷。它是配電設(shè)計時，確定用戶或供配電系統(tǒng)的正常電源、備用電源、應(yīng)急電源容量、無功補償容量和季節(jié)性負(fù)荷容量的依據(jù)，也是計算配電系統(tǒng)各回路中的電流，并按發(fā)熱條件選擇變壓器、開關(guān)等電器及導(dǎo)體的依據(jù) 。