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中华人民共和国电力行业标准水利水电工程动能设计规范条文说明目次总则术语综合利用基本资料与依据方案比较负荷预测与供电范围电力电量平衡特征水位选择装机容量选择水轮机机组机型选择输水道尺寸及日调节池容积选择初期蓄水和装机程序抽水蓄能电站动能设计总则水利水电工程水利动能设计规范以下简称第条及第条的综合改写动能设计是水利水电工程前期工作的一个重要组成部分涉及范围广政策性强需要有一个正确的指导方针和应遵循的原则这是本条主要内容据多年的实践经验新增了要将设计水电站放在所涉及到的水资源系统和电力系统中去研究其相互影响等内容旨在经济合理地开发利用水资源第条的修改对规范适用范围的规定本条规定了对规模较小的中型水电站可适当简化的内容因为大中型水电站的规模范围跨度很大不能强求一致动能设计工作的繁简取决于设计水电站在电力系统中所占的比重作用及应承担的综合利用任务以及水库的调节性能等因素就实践经验而言一般对调节性能较差或装机容量在万以下的中型电站其动能设计内容可以简化第第的综合改写主要阐明动能设计内容鉴于在电力系统中电源规划所预计的水火电站特性比重对设计水电站特征值影响较大故增加了与动能设计密切相关的电网电源规划为基础的内容新编条文规定了项目经济评价应遵循的准则与规范第条改写侧重写了有关动能设计的基本资料并补充了生态与环境的内容同时强调了对基本资料不只限于调查收集而且还应研究分析以保证引用资料的合理性和可靠性此外根据动能设计工作比较方案多的特点明确各比较方案所采用的基本资料与计算精度应一致术语为明确含义对本规范各章内所涉及的部分技术名词加以说明综合利用基本沿用第条根据本规范第章总则中水利水电工程动能设计必须认真贯彻综合利用的原则编写新编条文为了进一步合理确定工程应承担的综合利用任务以及按其主次关系协调水资源利用各部门之间的矛盾以充分发挥工程的综合效益强调水利水电工程动能设计必须对有关方面的要求进行调查研究与分析工作并列出对有关方面调查研究的主要内容沿用第条基本沿用第条将有关条款合并改写沿用第条沿用第条基本资料与依据新编条文说明动能设计应具有的基本资料与依据新编条文说明社会经济调查的内容新编条文水利计算本是动能设计不可分割的一部分水利计算和动能经济分析相互交叉互为依据本条提到的水利计算成果是动能设计的依据补偿调节计算本属水利计算范畴考虑到水利计算规范尚未修订故先择要写入本条近年来我国设计单位对补偿调节计算研究结果表明补偿调节计算中若不考虑本条所列约束条件将夸大补偿调节效益会明显影响动能设计成果新编条文鉴于近几年的经验淹没损失的大小十分重要但移民安置方案是否可行更为关键本条中的淹没处理不仅包括淹没实物指标还包括移民安置方案和重要淹没对象的位置及控制高程后者往往是选择正常蓄水位和汛期限制水位的约束条件第条部分内容的改写水库泥沙淤积回水曲线是确定水库淹没处理范围的依据水头损失计算成果是选择输水道尺寸水轮机和计算电力电量效益的依据不恒定流计算是研究协调调峰水电站与下游用水部门之间矛盾的依据新编条文工程投资是进行经济评价选择各种特征值的依据新编条文机组设备资料和输变电设备投资是选择水轮机和论证供电范围以及评价工程经济性需要的基本资料方案比较本章除条外其余为新编条文集中一章编写是为了避免分章重复明确凡需进行方案比较才能选定的工程特征值都要在进行费用和效益比较的基础上综合分析确定强调方案比较中的费用和效益都应具备相同的可比基础在各款文字中就不同方案在综合利用各部门和电力系统需求两个主要方面作了规定若满足的程度有差别时应采取替代或补偿措施使各比较方案在效益上一致这样在比较时仅需比较费用差别并以昀小费用准则进行选择就水电站而言不同方案在电力电量和调峰能力诸方面对电力系统的满足程度的差别要以增加其他电源或改变电源构成作为替代措施以使各方案能同等程度满足电力系统的要求所选择的替代措施应是现实可行和经济的当以火电站作为替代电站时二者在电力电量方面的差别一般可按倍水电容量和倍水电电量计算火电容量和电量其运行特性应能满足调峰能力要求强调了以电力系统整体计算不同方案的节约燃料效益并就设计水电站在电力系统的不同作用规定了计算节约燃料效益的方法本条阐明对于分期开发的工程需考虑资金积压因素对方案比选的影响基本沿用第条负荷预测与供电范围新编条文阐明动能设计应具有的电力系统有关资料的内容新编条文规定动能设计中负荷预测和负荷曲线编制的内容其中典型日负荷曲线包括冬夏两季或春夏秋冬四季用以进行系统年电力电量平衡沿用第条并加以补充补充了设计水电站供电范围可能的三种情况及其分析或论证的约束条件鉴于联网涉及面广影响联网各方利益因此写入了必要时还应提出联网各方的财务效益和费用分配的建议沿用第条并加以补充根据目前全国各电力系统均有多座水电站联合运行的情况补充规定按水电站群统一选择设计保证率同时为不使系统水电站群设计保证率偏低以提高系统运行的可靠性补充了保证率以外特枯水年份水电站群的不足出力和电量可用系统火电站全部事故备用容量的弥补为限的内容新编条文阐明选择设计代表年的原则由于水电站群可相互进行径流电力补偿因而丰平枯水代表年应以水电站群为主选择并应尽量考虑使该年的频率与设计水电站的频率接近在进行机组和输水道尺寸选择时由于各水电站的水头预想出力受水轮机出力限制线约束且相互间不能补偿输水道尺寸则受各水电站自身的建设条件装机容量引用流量等制约因此规定以设计水电站为主选择各代表年新编条文为条的补充当设计水电站的设计保证率和设计代表年与水电站群不一致时为了确切地反映设计水电站的保证出力及多年平均年发电量指标补充此条沿用第条并加以补充鉴于通过逐年电力电量平衡计算不同装机容量方案的容量电量效益结合技术经济比较同时选定装机容量和设计水平年符合电力系统动态发展和资金时间价值的实际但工作量较大且不确定因素较多根据目前国内两种方法均在使用的实际情况本条规定两种方法并存电力电量平衡新编条文电力电量平衡的目的在于从系统整体阐明设计水电站在电力系统中的容量效益和电量效益鉴于近年来许多电力系统存在调峰能力不足问题因此本条增加了调峰能力平衡的内容调峰能力平衡系每时日的平衡即当日开机容量的可调容量与开机容量允许昀小技术出力之差为调峰能力当调峰能力大于或等于当日日负荷曲线昀大负荷加旋转备用与低谷负荷之差即调峰能力达到平衡新编条文本条规定在进行电力电量平衡时除应研究设计水电站运行方式外尚应研究其他电站的运行方式以便合理安排各类电站在负荷图上的工作位置规定应优先利用已建水电站的容量电量以便客观地反映设计水电站在电力系统中的容量效益和电量效益参照第条并根据电力系统技术导则的规定将原规定负荷备用容量采用昀大负荷的左右修改为日调节或无压引水式水电站担负部分负荷备用应具有相应的备用容量可连续工作备用容积的规定是考虑火电受机组增荷率的限制难以很快增加出力可先利用这类水电站多发出力系参照火电机组增荷时间而定基本沿用第条新编条文本条规定系统事故备用容量在各类电站的分配原则承担事故备用容量的各类电源均应具有相应的能量或燃料储备其中水电站水库内预留所承担事故备用容量在基荷连续运行的备用容积水量主要是考虑火电机组事故后所需检修的时间新编条文水火电机组的年计划平均检修时间是参照有关规定的大修小修历时以及近几年检修实际制定对核电机组的运行管理我国尚无成熟经验暂参照国际有关资料制定新编条文系规定参与系统电力电量平衡的各类电源均应满足该类电源的技术特性例如昼夜内不能开停运行的高温高压火电机组其发电出力的可调范围为其技术昀小出力至额定容量之间对可实行昼夜内开停运行的机组其可调范围则是从技术昀小出力到额定容量以及全停背压式热电站的发电出力由其供热负荷的强制出力决定抽气式热电站的出力可调范围是从热强制出力到额定容量同时应注意热电站在日负荷低谷和高峰时的热强制出力对电力系统调峰能力的影响水电机组发电出力的可调范围是从零到额定容量或水头预想出力但应避免在汽蚀振动限制区运行当水电站日调节库容不足或航运灌溉供水等部门要求出库流量稳定在某一范围内时水电站出力可调范围受其影响新编条文旨在阐明系统日电力电量平衡的要求和内容款系指电力平衡而言系指电量平衡而言款及款系指对调峰能力平衡而言新编条文旨在规定对有些水电站应计算其容量效益和电量效益新编条文本条具体阐明年电力平衡的内容和要求对低水头电站而言在汛期水头受阻较大为了更好地反映设计水电站容量效益故规定需进行丰水年平衡对于装机容量较大且水电比重也较大的电力系统一旦遇到特枯年出力降低程度应以火电全部事故备用容量的弥补为限为了对此加以检验故规定需进行特枯年的电力平衡新编条文年电量平衡应按丰平枯三个代表年分别编制水电站的电量效益应经过电力系统电力电量和调峰能力平衡从设计水电站多年平均年发电量中扣除强制弃水电量后求出水电站产生强制弃水的原因有电力系统因调峰要求迫使设计水电站日内工作位置由基荷转向峰腰荷在水电比重大的电力系统汛期承担旋转备用的及受月内低负荷限制少发的水电电量等新编条文指明可采用静态或动态负荷曲线进行电力电量平衡及新增机组如何参加平衡新编条文由于水电站投产后容量效益和电量效益增长过程对特征值装机容量以及经济评价有较大影响因此本条规定设计水电站应从第一台机组投产到设计水平年进行逐年或每隔二三年编制系统电力电量平衡若设计水平年之后几年例如年左右有明显影响设计水电站运行方式或能量效益的变化因素则应补充进行该年的电力电量平衡新编条文本条系根据当前实践经验列出了需要进行分区电力电量平衡的四种情况特征水位选择沿用第条补充了梯级影响生态与环境等因素新编条文根据多年实践强调了水库淹没在正常蓄水位选择中的重要性并规定了在正常蓄水位选择的比较阶段水库淹没损失即应考虑回水并计入泥沙淤积的影响新编条文由于多年调节水库初期蓄水时间较长不同正常蓄水位方案之间会出现水库充蓄时间的差别影响着方案之间效益与费用以及对下游已建和在建水电站或其他综合利用部门对水电站放水要求满足程度的变化故在方案比较中应计入其影响新编条文根据多泥沙河流上已建水电站的运行实践泥沙淤积量和淤积部位对兴利库容和综合利用部门会有影响并影响工程电站的效益和费用的变化应予重视新编条文汛期限制水位是一个重要的特征水位条文规定了选择时应考虑的主要因素沿用第条增补了确定极限死水位的内容新编条文我国众多河流多为梯级开发本条文规定了在选择特征水位时应考虑梯级之间的相互影响装机容量选择第条中有关内容的修改与补充阐明装机容量选择时必须研究的内容新编条文规定装机容量选择要与设计水平年选择的两种方法相对应新编条文因引水式电站装机容量的变化对日调节池容积引水系统水头损失和费用影响较大故增加本条文新编条文补充了第条中关于设置重复容量的设计内容新编条文明确了论证配置季节性用电户所应考虑的因素新编条文对在同一电力系统中多座水电站设计水平年相近时为避免各水电站运行方式相互矛盾而导致各水电站装机容量不协调故作此条规定沿用第条第条的修改和补充补充了在协调上下游梯级电站引用流量时应考虑经济合理性如上下游梯级电站区间径流很少可基本同步运行其引用流量宜协调若梯级间有较大区间径流或下游梯级有调节库容或开发任务开发方式不同等梯级电站的引用流量一般可不强求协调新编条文已建电站扩机增容与新建电站选择装机容量的要求有所不同扩建装机往往是为了承担电力系统更多的尖峰容量从而增加系统调峰能力故增加本条文水轮机机组机型选择新编条文阐明水轮机机组机型选择应包括的主要内容第条有关内容的补充为了与水力发电厂机电设计技术规范统一本条文中以额定水头代替原条文中的设计水头额定水头的选择与系统对水电站运行方式要求密切相关本条文强调了水头降低时机组水头预想出力对电力电量平衡的影响第条部分内容的补充本条文增加了机组机型选择应计算不同方案的容量电量效益及费用并需综合分析比较确定新编条文系计算容量效益的规定新编条文系计算电量效益的规定第条有关内容的补充输水道尺寸及日调节池容积选择沿用第条新编条文阐明输水道尺寸选择中容量和电量效益的计算方法对调峰水电站强调输水道的水头损失应按日运行方式逐时进行计算不再引入平均立方流量的概念新编条文对有几条输水道的水电站规定计算水头损失时