預想出力
預想出力
定義1:在某一水頭時,水輪機最大可能的軸出力。因水輪發電機組的出力,還受發電機容量的限制,因此水輪發電機組的預想出力,應為水輪機水頭預想出力與發電機容量兩者之較小者。
應用學科:電力(一級學科);電力規劃、設計與施工(二級學科)
定義2:水電站水輪發電機組在不同水頭下,所能發出的最大出力。
應用學科:水利科技(一級學科);水力發電(二級學科);水能利用(三級學科)
大中型水電站水頭(或稱落差)是水電站上、下游某斷面水位差,是水電站能量的兩個主要動力要素之一。水電站上游水位為水庫水位,下游水位一般為水輪機尾水位。上、下游水位差稱為毛水頭,考慮到水流經過水工建築物時產生沿程摩阻損失與局部損失,從毛水頭中扣除損失后即得電站凈水頭。水電站常用的特徵水頭有以下4種情況:
1)最大水頭:最大水頭為上、下游水位中可能同期出現的最大差值。一般上游水位最高、下游為最低時出現,它是水輪機結構強度設計時的一項重要數據。
2)最小水頭:最小水頭為上、下游水位中可能同期出現的最小差值。一般為上游水位最低、下游最高時出現,它是水輪機在低效區時保證水輪機安全穩定運行的最低水頭。
水電站額定水頭、預想出力及受阻容量示意圖
水電站額定水頭的選擇是一個技術、經濟等綜合性問題,若額定水頭較高,當水庫水位較低或電站汛期出現大流量、下游水位大幅度抬高時,都將使水頭大幅度減小,造成較大的受阻容量;若額定水頭較低,除了存在機組運行穩定問題外,在水輪發電機組額定容量不變時,需加大水輪機直徑或相應降低機組轉速,從而增加水電站的投資。因此,最佳的額定水頭必須滿足穩定的前提,通過方案投資和電量經濟比較,分析水輪機預想出力降低對電力系統平衡的影響,綜合分析確定。
機組預想出力是其在一定水頭下的最大出力,雖然此時效率不一定最高,但仍具有較高的運行效率,且位於穩定運行區,同時在一定程度上簡化計算,能較好地符合工程實際。相應流程如下:
1)通過調節水量、入庫流量和控制站水位得到電站毛水頭;
2)根據毛水頭查機組曲線得到各機組出力和流量範圍;
3)在給定開機順序和機組耗水率排序的基礎上,得到機組的最優開停機順序;
4)根據可發電流量,分配滿發機組流量;
5)分配剩餘流量至每台機組出力均勻;
6)得到基於預想出力下的各機組流量和出力。