水能計算

水電站的水能指標計算。其主要任務在於求出相應一定工程規模和設計保證率的保證出力(見水電站出力)，相應不同水電站裝機容量的多年平均年發電量，以及水輪機組的工作狀況和運行參數，為設計電站的方案比較及裝機容量的確定提供依據。

出力和發電量計算公式

(1)

(2)

式中N為電站出力(kW)；嚻i為第i時段平均出力(kW);Q為發電流量;H為水輪機凈工作水頭(m);z為水輪發電機組工作效率，大型水電站的機組效率一般採用；為計算時段長(h)；n為計算時段數;E為電站在n個時段內的發電量。

不同調節性能水電站的水能計算

根據水電站水庫（或前池）調節徑流的能力，分為無調節水電站、日調節水電站、年調節水電站和多年調節水電站。

無調節水電站水能計算 電站上游水位基本上維持在正常蓄水位，發電流量完全取決於天然流量。計算時，以日平均流量為發電流量，取相應於日平均流量的電站尾水位為下游尾水位，採用式(1)計算逐日出力過程，然後選取相應水電站設計保證率的日平均出力為電站保證出力，並按式(2)計算多年平均年發電量。

日調節水電站水能計算 電站上游水位經常在正常蓄水位和死水位之間波動。計算時，上游水位取日平均水位，其他與無調節水電站相同。

年調節水電站水能計算 保證出力系指相應設計保證率的供水期平均出力。調節計算一般採用時曆法，按式(1)逐年、逐時段（月）進行。計算時，取供水期的發電流量或出力為常數，並使庫水位自正常蓄水位開始至供水期末消落至死水位，以求得歷年供水期的平均出力。再據此進行頻率計算，即可求得相應於設計保證率的保證出力。多年平均年發電量可根據長系列徑流資料，逐時段（月或旬）按水庫調度圖規定的運行方式計算，先求出各時段的出力，再按式(2)求得多年平均年發電量。

多年調節水電站水能計算 保證出力系指相應於設計枯水段（包括一個以上的連續枯水年組）的平均出力。調節計算方法有時曆法、概率法與隨機模擬法三種（見徑流調節計算）。當採用時曆法計算時，與年調節水電站水能計算類似。

水電站運行特徵值確定　為滿足水電站動力設備選擇的需要，還應根據歷年調節計算成果，確定運行特徵值；①列出歷年出力、庫水位、水頭過程，並按經驗頻率法計算其各自的保證率曲線；②根據水電站運行中可能出現的庫水位和尾水位的遭遇情況確定最大、最小工作水頭，並按歷年調節計算資料求得算術平均水頭和出力加權平均水頭；③採用類似前述方法求出電站機組不同計算水頭（見水電站水頭）和轉速的電力電量指標。

參考書目

電力工業部成都勘測設計院主編:《水能設計》,電力工業出版社，北京，1981。