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電站水輪機裝機容量

發(fā)布時間：2022-08-26

　　水電站水輪發(fā)電機組銘牌容量的總和。它是水電站最重要的特征值之一，包括工作容量、備用容量、檢修容量和受阻容量。在中國常將同一計算時段內(nèi)的工作容量、備用容量和檢修容量之和稱為必需容量。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，這些容量可能是不同的，而且在一定的條件下，它們之間是可以相互轉化的。工作容量隨水電站能量的大小及系統(tǒng)負荷要求而變化，豐水期(能量大)和負荷大時，工作容量大，相應備用容量可小些；枯水期(能量小)和系統(tǒng)負荷小時，工作容量較小，備用容量可大些。水電站機組檢修，一般安排在枯水季，故枯水季檢修容量大。庫水位低時或低水頭水電站在汛期下泄流量大時，由于水頭減小，可能出現(xiàn)受阻容量，水頭愈小，受阻容量愈大。

　　水電站裝機容量的大小決定于水電站的能量指標、水電站在系統(tǒng)中的地位和作用及其技術經(jīng)濟特性。

　　水電站的能量指標能量指標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。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、水電站在系統(tǒng)日負荷圖上的工作位置及擔負系統(tǒng)備用容量的大小。當能量一定時，水電站分配在系統(tǒng)負荷大月份(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，擔負調(diào)峰任務愈多，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；水電站擔負系統(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大于保證出力，裝機容量與保證出力的比值往往達到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荷大的月份，并能擔負事故備用。具有日調(diào)節(jié)以上調(diào)節(jié)能力的水電站，才能擔負系統(tǒng)日負荷的尖峰負荷和負荷備用。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，只能分別擔負系統(tǒng)日負荷的腰荷或基荷，裝機容量相應受限制。

　　水電站技術經(jīng)濟特性與火電廠相比，水電站具有起停快、運行靈活，適宜于調(diào)峰和擔負系統(tǒng)備用容量的技術特性；且當壩高已定時，增加容量的費用低于火電廠(約為火電廠的1/2)和增加容量可相應增加發(fā)電量，從而有節(jié)約火電燃料的經(jīng)濟特性。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)或電站年負荷因數(shù)(裝機容量年利用小時數(shù)除以8760h)，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3000h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5000h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，進行經(jīng)濟評價，評價中應包括與裝機容量有關的輸電線路及輸電損失。當規(guī)劃期內(nèi)將有若干個電站投產(chǎn)時，必須進行水電群的裝機容量選擇，此時若獨立地進行個別電站的裝機容量選擇，常常帶來謬誤的結果。常規(guī)方法是，先進行水電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加大。

　　優(yōu)化方法是應用優(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)劃構造。由于電力系統(tǒng)負荷不斷加大，電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，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隨時間推移而加大。世界上有不少水電站都采用分期建設的方案，或在完建若干年后進行擴建以擴大裝機容量。

　　(摘自《中國電力百科全書》)

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