某电力系统中水电站装机容量的选择
Ⅰ 课程设计的目的、任务和要求
一、设计目的
1. 进一步巩固、加深、系统化所学课程的基本理论； 2. 加强运算、绘图、编写说明书等基本技能的训练； 3. 培养分析问题和解决问题的能力。
（一）熟悉、分析有关资料并绘制有关曲线。
（二）对设计枯水年进行径流满节 , 求调节流量 , 保证出力及保证电能。 （三）绘制年负荷图、典型日负荷图及日电能累积曲线。
（四）不考虑对无调节水电站进行电力补偿，确定拟定年调节水电站的最大工作容量： （五) 考虑并确定水电站可能承担的备用容量。求出发出必需容量时水轮机的最大过水能力。
(六)计算水电站的弃水流量,弃水出力,进行电力系统的经济计算, 接经济利用小时数确定重复容量。
（七）作出设计枯水年的电力电能平衡图。 （八）确定设计水电站的总装机容量值。
(九) 对设计丰水年、平水年及枯水年进行径流满节,求多年平均年发电量。 （十）作出设汁枯水年的水库基本谓度线。 （十一）编写说明书, 并附上必要的图表。
二、设计任务和要求
三、设计附加内容
1. 作出水库工作深度与洪水期保证电能之间的关系曲线； 2. 作出水库工作深度与多年平均年电能之间的关系曲线；
3. 研究无调节水电站装机容量值对年调节水电站最大工作容量的影响； 4. 研究组建水电站水轮机最大过水能力值对水电站弃水出力历时曲线的影响。
Ⅱ基本资料和数据
甲 组
一、电力系统负荷资料及已有火电站容量资料
季 度 月 份 1 冬 2 3 春 4 5 6 夏 7 8 9 秋 10 11 冬 12 最大负荷（％） 98
96 94 92 90 88 90 92 94 96 98 100 1. 年负荷图（年最大负荷的百分比): 2. 设计负荷水平年的最大负荷为 100万kw 。 3. 典型日负荷图〈最大负荷的百分比 ):
时序（小时） 12月 3、9月 7月 时序（小时） 12月 3、9月 7月
4. 系统中已有火电站的总装机容量为 36 万千瓦 , 其机组为 4 台×5.0 万千瓦；7台 × 2.0 万千瓦以及若干小机组总容量共2.0 万千瓦 .
月份 枯水年 平水年 丰水年
1. 枢纽开发任务除发电外, 还从引水渠道中引水温溉。6 、7 、8 及 9 月份分别引用灌溉流量 4 、 11 、17 及 6 米/ 秒。为保证下游居民的用水要求, 放入电站下游河道中的流量不应小于20 米/ 秒。 一一
3
2. 坝址处设计代表年的流量资料(单位：米/ 秒 )
3. 水电站下游水位流量关系曲线 水位（米） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3流量（米/米） 25.5 88 214 444 762 下游水位零点高程为方案 B 。
（ A 、220 米；B 、222 米 ；C 、224 米) 4. 压力前池中正常蓄水位为方案 B 。 (A 、280 米；B、 285 米；C 、290 米)
3
3
1 74 70 67 13 80 76 73 2 72 68 65 14 82 80 77 3 70 66 63 15 84 82 79 4 68 64 61 16 86 84 80 5 72 66 63 17 90 86 82 6 74 70 67 18 94 90 86 7 80 74 71 19 100 94 90 8 88 78 75 20 98 92 88 9 96 86 82 21 94 88 84 10 92 84 80 22 90 86 82 11 88 80 77 23 82 80 77 12 84 78 75 24 78 74 70 4 269 369 501 5 680 815 1006 6 413 513 706 7 351 470 671 8 367 400 526 9 131 205 286 10 65 108 187 11 44 64 86 12 44 70 78 1 101 156 189 2 142 209 272 3 234 356 486 二、某径流式水电站的基本情况 2.5 1020 3.0 1420 4.0 2140 5.0 2980 三、计划兴建一座年调节水电站，其原始资料和已知条件为 :
1. 坝址处设计代表年的流量资料(单位: 米/ 秒) 月份 枯水年 平水年 4 5 6 7 8 660 1840 2430 950 570 1830 2140 2630 1420 840 9 310 450 10 150 180 11 70 140 12 90 130 1 80 110 2 130 120 3 400 450 3
丰水年 2100 2730 3400 2380 1040 490 2.水库库容特性曲线
水库水位（米） 120 130 83260 170 80 100 190 500 140 145 150 155 160 165 170 173 水库容积（10米） 1.5 3.5 6.9 9.1 11.8 15.1 19.4 24.7 31.5 37.8
（1）选定水库正常蓄水位为方案 B 。 （A 、165米；B、168 米；c、170 米） （2）选定水库死水位为方案 A （A.125米；B、128米；C、130米）
3. 该年调节水电站下游水位流量关系曲线 z
水位（米） 34.0 5.0 6.0 6.5 490 7.0 7.5 8.0 8.3 8.5 3730 流量（米/秒） 60 200
730 1070 1660 2540 3190 水位零点的绝对高程为方案 B （A、90 米；B、100米；C、105米）
四、电力系统的有关经济资料：
1. 水电站增加单位千瓦投资 K水=800元/千瓦； 2. 水电站增加千瓦容量的年费用率 p水=3%； 3. 额定投资效益系数r0=0.12；
4. 水电站单位电能消耗的燃料 b=0.40 公斤/度； 5. 燃料到广价格为 90元/ 吨； 6. α=1.05。
水能规划课程设计
一、熟悉、分析有关资料，并绘制有关曲线
了解设计的任务，分析哪些是已知条件，哪些是需要设计的。绘制水位~库容关系曲线、
水位~流量关系曲线。
二、计算并绘制典型日负荷图及日电能累积曲线
1、典型日负荷图的计算及绘制
（1）日负荷值的计算
各月负荷值按占年最大负荷的百分比计算。
已给出4个月的百分比，它们各代表每个季度，各季度其他月份的百分比按当月最大负荷值的比例关系计算得到各小时的负荷百分比，举例说明1月份各小时的百分比计算
KN1??1,i?N?K12,i （i=1，2……，24）12??12月的各小时的百分比已经给出。
各月负荷值如下表：
小时 月份 1 2 3 4 5 6 7 1 73 71 70 69 67 66 67 2 71 69 68 67 65 64 65 3 69 67 66 65 63 62 63 4 67 65 64 63 61 60 61 5 71 69 66 65 63 62 63 6 73 71 70 69 67 66 67 7 78 77 74 72 71 69 71 8 86 84 78 76 75 73 75 9 94 92 86 84 82 80 82 10 90 88 84 82 80 78 80 11 86 84 80 78 77 75 77 12 82 81 78 76 75 73 75 13 78 77 76 74 73 71 73 14 80 79 80 78 77 75 77 15 82 81 82 80 79 77 79 16 84 83 84 82 80 78 80 17 88 86 86 84 82 80 82 18 92 90 90 88 86 84 86 19 98 96 94 92 90 88 90 20 96 94 92 90 88 86 88 21 92 90 88 86 84 82 84 22 88 86 86 84 82 80 82 23 80 79 80 78 77 75 77 24 76 75 74 72 71 68 70 最大
98
96
94
92
90
88
90
8 9 68 70 66 68 64 66 62 64 64 66 68 70 73 74 77 78 84 86 82 84 79 80 77 78 75 76 79 80 81 82 82 84 84 86 88 90 92 94 90 92 86 88 84 86 79 80 72 74 92
94
10 11 71 73 69 71 67 69 65 67 67 69 71 73 76 77 80 81 88 90 86 88 82 83 80 81 78 79 82 83 84 85 86 88 88 90 92 94 96 98 94 96 90 92 88 90 82 83 76 77 96
98
12 74 72 70 68 72 74 80 88 96 92 88 84 80 82 84 86 90 94 98 94 90 82 78 100 100
负荷 最小
67
负荷
65
64
63
61
60
61
62
64
65
67
68
80.58
平均
82.25 33333负荷
3 整数 82
81
73.8375.5877.3375.62
79 77.25 333333333333333
5
3 3 3 79
77
76
74
76
77
82.37
79 80.75
5 79
81
82
84 84
总负
1974 1934 1896 1854 1815 1772 1814 1856 1896 1938 1977 2016 荷
（2）日负荷图的绘制
用阶梯线绘制典型日负荷图。
2、计算并绘制日电能累积曲线
列表计算日电能累积值，各月日电能累积曲线的曲线部分，负荷变化一次，就计算一个?E，逐个累加，得到一系列N对应的E，然后描全点绘制累积曲线。
各月日电能累积值如下表：
月份 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
N
67 69 71 73 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96
5 1 ?E 0 46 44 40 54 34 30 26 22 20 16 12 10 6 4 2
6 2
7 3
8 4
?E
1608 1654 1698 1738 1792 1826 1856 1882 1904 1924 1940 1952 1962 1968 1972 1974
N
65 67 69 71 75 77 79 81 83 84 86 88 90 92 94
?E 0 46 44 40 72 34 30 26 22 10 16 12 10 6 4 2
?E
1560 1606 1650 1690 1762 1796 1826 1852 1874 1884 1900 1912 1922 1928 1932 1934
N
64 66 68 70 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94
?E 0 46 42 40 72 32 30 26 20 18 14 8 6 4 2
?E
1536 1582 1624 1664 1736 1768 1798 1824 1844 1862 1876 1884 1890 1894 1896
N
63 65 67 69 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92
?E 0 46 42 40 54 32 30 26 20 18 14 8 6 4 2
?E
1512 1558 1600 1640 1694 1726 1756 1782 1802 1820 1834 1842 1848 1852 1854
98 96
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