發電用水庫

發電用水庫

發電用水庫(reservoir for generation) 是水電站最重要的大型配套設施。用以積蓄一定容量的水作為推動水輪機的動力源並形成對水量的調節能力,從而保證水力發電機組正常發電。水庫的庫容以及正常蓄水位是水電站決定電站規模與效益的重要指標。發電用水庫往往還具有綜合利用的價值,除發電外還可防洪、灌溉、發展水產養殖,提供工業和生活用水等。80年代末,中國最大的水電站──葛洲壩水電站的水庫庫容為15.8億立方米。

水庫調度

這是水電站運行中的首要任務,主要包括洪水調度、旱災調度、發電調度。水庫投入運行後,為處理好各時期來水與用水、發電與防洪、水頭與水量等各方面的矛盾,實現水庫的最大綜合效益而進行水庫調度。水庫調度根據水庫調度圖和電力系統運行調度命令進行的,而水庫調度圖是根據歷史水文資料以及水文氣象預報,經分析計算編制而成,水庫調度圖指明水庫在運行時段內水頭和流量所相應的合理運行方式。水文氣象預報分為短期、中期和長期 3種。中期水文氣象預報是在汛期對各流域平均降雨量、水庫流入量所作的定量預報。長期水文氣象預報是指一個月以上的流域平均降雨量、水庫流入量的定量或定性預報。發電調度是根據電力系統調度及各用水部門對水庫的要求,編制年度汛期、供水期的發電調度意見,以指導水庫的實際運行。其原則是豐水年應發電為主,發電蓄水兼顧,力爭多發電,當然再不出現浪費的前提下;平水年應發蓄並舉,充分利用水頭水量;枯水年應細水長流,以水定電,保證用水,充分提高水量的利用率。洪水調度是每年汛期根據調度計畫及短期預報對每次實際洪水對水庫運行進行具體調度,以實現對洪水的合理調節和適時泄放。原則是在確保壩體安全和滿足上下游防洪目標的前提下,最大限度地減少放泄流量,保障上游庫區和下游沿江地區工農業生產和人民生命財產的安全,做到汛中多考慮防洪,汛末要注意蓄水,充分利用水資源,使水庫在防洪發電上發揮儘量多的效益。

水位和庫容

水位是水庫運行中的最主要指標值。正常蓄水位指水庫在正常運用情況下,滿足設計要求在開始供水時應蓄到的高水位,是水電站主要功能特徵值之一。正常蓄水的上限又稱最高水位,其下限稱最低水位。死水位是指水庫在正常運用的情況下,允許水庫消落的最低水位。對某一定的正常蓄水位都有相應的有利死水位。死水位的選擇方法同正常蓄水位一樣,也採用方案比較法選定。

水電站特徵水頭是選擇水輪發電機組的重要依據。它分為電能加權平均水頭、最大水頭和最小水頭3種。電能加權平均水頭是,由已有水庫調節後的多年各月平均出力Ni及相應水頭Hi(計算發電量時已算出)計算出加權平均水頭Hpj(米)

最大水頭一般出現在供水期開始,它是設計蓄水位與電站按保證出力進行日調節所出現的下游最低尾水位之差。最小水頭一般出現在供水末期,是死水位與電站發預想出力時相應下游尾水位之差。設計水頭是指電站能夠滿發裝機容量或每台機組能滿發銘牌出力的最低水頭。可由經驗公式計算或按電力平衡法輔以經濟比較而確定。

水庫的總庫容指積蓄水量的總容積,對應於不同的水位可分為有效庫容、死庫容和防洪庫容。

水庫發電 原理

水力發電廠:水力發電是將高處的河水(或湖水、江水)通過導流引到下游形成落差推動水輪機旋轉帶動發電機發電。以水輪發電機組發電的發電廠稱為水力發電廠。 水力發電廠按水庫調節性能又可分為: 1、徑流式水電廠:無水庫,基本上來多少水發多少電的水電廠; 2、日調節式水電廠:水庫很小,水庫的調節周期為一晝夜,將一晝夜天然徑流通過水庫調節發電的水電廠; 3、年調節式水電廠:對一年內各月的天然徑流進行最佳化分配、調節,將豐水期多餘的水量存入水庫,保證枯水期放水發電的水電廠; 4、多年調節式水電廠:將不均勻的多年天然來水量進行最佳化分配、調節,多年調節的水庫容量較大,將豐水年的多餘水量存入水庫,補充枯水年份的水量不足,以保證電廠的可調出力。

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