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1.何谓水电站的保证出力？年调节水电站保证出力的计算方法有哪两种？水电站在长期工作中，在一定供水时段内相应于设计保证率的时段平均出力。
计算方法：1.长系列法2.设计枯水年2.什么是水电站的多年平均发电量？简述利用设计中水年法求多年平均发电量的计算步骤。
多年平均发电量：水电站在多年工作时期内，平均每年所能产生的电能。
计算步骤：1.选择设计中水年。
2.计算设计中水年的各月净来水量。
3.计算设计中水年的各月用水量。
4.由出力公式各相应时段的平均出。
5.分为平均出力低于和超过装机容量两部分进行相应时段发电量，相加即为多年平均发电量。
3.简要叙述日负荷图、年负荷图的基本概念及其相应的指标值。
日负荷图：日负荷的变化曲线，年负荷图：年复合的变化曲线。
日负荷图：基荷指数，日最小负荷率，日最大负荷率率，季负荷率，年负荷率。
4.什么是日电能累积曲线？此曲线有哪些特点？日电能累积曲线：日电能累积曲线是日负荷图下对应的面积即电能累加所得到的曲线。
特性：1 在最小负荷 N 以下负荷无变化故是直线 2 在 N 以上负荷有变化故 cd 为向上凹曲线段d 点横坐标为一昼段gc 与d 点的垂线df 相交于e 点则e 点的纵坐标就表示平均负荷N5.已知水电站的工作容量N水及日电量E水日，利用作辅助线的方法求水电站在日负荷图上的工作位置。
1 在电力系统日负荷图上作日电能累计曲线2 作E 辅助曲线N 辅助曲线交于a 点3 从a 点作垂线交累计曲线于阴影范围就是位置6.已知日电能累积曲线及月负荷率，怎样把年最大负荷图转换为年平均负荷图。
由年最大负荷图查得某月的负荷值，即为该月某日的最大负荷，结合电能累积曲线可得到该日的电能，除以24即得月平均负荷，同理得出各月月平均负荷即可得到年平均负荷图。
7.分别从设计角度和运行的角度分析电力系统的装机容量组成。
设计角度：必需容量和重复容量，必需容量又包括最大工作容量和备用容量，备用容量又包括检修，负荷，事故备用运行角度：可用容量和受阻容量，可用容量又包括工作容量和待用容量，待用容量又分为备用容量和空闲容量。
水电站的保证出力和多年平均发电量是评估水电站发电能力的重要指标。
水电站的保证出力指的是在一定时期内，水电站能够保证连续运行的最小电力输出。
这个指标是在满足调度要求和水资源保护的前提下确定的。
保证出力主要受到水库蓄水量、水流入流量和水电站设计等因素的影响。
水电站的多年平均发电量是指在多年的运行中，水电站的年均发电量。
这个指标是评估水电站年均发电能力的重要依据，可以用来评判水电站的经济效益和资源利用情况。
为了计算水电站的保证出力和多年平均发电量，需要考虑以下几个关键因素：1.水库设计蓄水量：水库的设计蓄水量是保证出力和多年平均发电量的基础。
设计蓄水量通常需要满足灌溉、供水、发电和防洪等多种需求。
通过合理调度水库蓄水量和放水量，可以最大程度地提高水电站的保证出力和多年平均发电量。
2.水库调度曲线：水库调度曲线是水利部门根据水库流域的水资源情况和发电要求制定的一种调度管理方法。
通过调整水库的蓄水量和运行水位，可以实现最优的发电效益。
调度曲线的制定需要综合考虑水库的水电需求、水资源利用效率和生态环境保护等因素。
3.水电站装机容量和装机台数：水电站的装机容量和装机台数决定了水电站的发电能力。
在设计水电站时，需要根据流域的水资源情况和发电需求确定合适的装机容量和装机台数。
通常情况下，装机容量越大，水电站的保证出力和多年平均发电量就越高。
4.流域径流量：流域的径流量是水电站发电的基础。
国家水资源部门会对流域的径流量进行长期观测和统计，以便为水电站的设计和运行提供参考。
通过对流域径流量的分析，可以评估水电站的发电潜力和年均发电量。
综上所述，水电站的保证出力和多年平均发电量是评估水电站发电能力的重要指标。
对于水电站的设计和运行，需要综合考虑水库设计蓄水量、水库调度曲线、水电站装机容量和装机台数以及流域径流量等因素。
只有在合理调度和运营的基础上，水电站才能实现最大的发电效益和资源利用效率。
P56备案号：J15—2000中华人民共和国电力行业标准P DL／T5105—1999水电工程水利计算规范Specifications on water conservancycomputation of hydroelectric projects主编单位：国家电力公司西北勘测设计研究院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号：国经贸电力［2000］164号2000-02-24 发布2000-07-01 实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言为了统一水电工程水利计算应遵循的原则、工作范围、深度和技术要求，1993年能源部、水利部水利水电规划设计总院开始组织新编《水电工程水利计算规范》。
制定本规范的程序分为准备工作、征求意见稿、送审稿和报批稿四个阶段。
水利计算应贯彻综合利用水资源的原则，对各部门的用水要求统筹兼顾，合理安排。
水电工程水利计算的任务应包括水量平衡、径流调节、洪水调节和专门水力学计算，制定水库及水电站运行方式，配合选择工程规模及特征值，阐明运行特性和工程效益。
本标准由水电水利规划设计总院提出并归口。
本标准主编部门：西北勘测设计研究院。
参加编写单位为：华东勘测设计研究院、中南勘测设计研究院。
本标准主要起草人：王锐琛、薛介大、何承义、宋臻、胡葆英、彭才德、张克诚、钱钢粮、朱铁铮、唐友一本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释。
目次前言1 范围2 引用标准3 术语4 基本资料5 洪水调节计算6 径流调节计算7 兼有其它用水任务的水利计算8 梯级水电站径流调节及跨流域补偿调节计算9 水库调度图的绘制10 抽水蓄能电站的水利计算11 潮汐电站的水利计算12 专门问题的水利计算条文说明1 范围本规范制定了水电工程水利计算的原则、工作范围、深度和技术要求，适用于大、中型水电工程可行性研究阶段。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
《水利水能规划》课后习题第一章水资源的开发利用作业1、什么是水资源的综合利用和可持续利用？2、水力发电的原理是什么？试推求水流出力基本公式。
3、河川水能资源的基本开发方式有哪几种？有何特点？4、防洪的工程措施和非工程措施有哪些？5、与水资源相关的水利部门有哪些？简述其用水特点。
如何解决各水利部门之间的矛盾？第二章水库兴利调节计算作业1.水库特征水位和特征库容有哪些，其含义是什么？2.设计保证率的涵义是什么？有哪几种表示方法？3.水库兴利调节计算的基本原理是什么？4.调节流量、兴利库容及设计保证率三者之间的关系怎样？5.水库运用过程如下图。
试就下列三种情况，确定兴利库容。
单位: 108m3(1 ) W1 = 1O, W2=3 , W3=6 , W4=2, W5=W6=0, V n=(2)wι=10, W2=5, W3=4, W4=5,W5=W6=6, V n=(3)wι=15, W2=7, w3=8, w4=9,W5=3, W6=8, V n=6.某水库一周之内的来、用水过程如表1所示，为满足用水过程，最小需多大的周调节库容，并求出各时段末水库兴利库容蓄水量。
(单位：108 m3)表1 某水库一周之内的来、用水过程星期星期星期星期星期星期星期时段—•二三四五0来水量30302015102510用水量202020202020207.某年调节水库设计代表年(P=75%)的各月来水量和综合用水量如表2。
计算的该年各月蒸发损失增量(水面蒸发与陆面蒸发差值)也列于表2,该水库区地质和水文地质条件属中等，渗漏损失以月平均蓄水量的1%计。
根据库区地形图量得水库面积曲线如表3。
根据泥沙淤积要求确定的该水库死库容为IOXIOZr?。
试求该水库的兴利库容和正常蓄水位。
8.已知某水库设计枯水年天然入库流量过程如表4。
水库兴利库容为50[(ID3∕S)月],多年平均入库流量为40m7s,求水库供水期调节流量和蓄水期可用流量。
计算某流域水电站保证出力和多年平均发电量1、确定设计保证率根据设计资料可知，湖北省电网中水电比重占57%，由《水利水电工程水利动能设计规范》可查得其对应的水电站设计保证率为95%~98%。
取95%为隔河岩水电站的设计保证率。
选取95%、50%、1-95%，在年水量频率曲线上分别确定设计枯水年、设计中水年和设计丰水年的年水量。
2、选取典型年根据年水量法选取典型年将表1-6所给的数据根据年年水量由大到小排序，并计算其对应的频率，计算结果如表所示。
表1序号频率(%) 年份年平均流量(m³/s)年水量（亿m³）1 3.4 54-55 602.3 190.082 6.9 58-59 517.2 163.233 10.3 75-76 497.2 156.914 13.8 73-74 487.8 153.955 17.2 63-64 482.4 152.246 20.7 71-72 475.4 150.037 24.1 69-70 449.3 141.88 27.6 67-68 447.2 141.139 31.0 64-65 429.6 135.5810 34.5 62-63 422.2 133.2411 37.9 68-69 419 132.2312 41.4 52-53 405.9 128.113 44.8 77-78 403.7 91.314 48.3 70-71 401 126.5515 51.7 74-75 361.5 114.0916 55.2 60-61 350.9 110.7417 58.6 76-77 335.2 105.7918 62.1 65-66 320.5 101.1519 65.5 57-58 303.4 95.7520 69.0 61-62 295.2 93.1621 72.4 56-57 290.3 91.6222 75.9 78-79 289.3 91.323 79.3 59-60 287.8 90.8324 82.8 72-73 282.1 89.0325 86.2 51-52 270.1 85.2426 89.7 55-56 270 85.2127 93.1 53-54 254.9 78.7128 96.6 66-67 249.4 77.61绘制经验频率曲线，如图所示。
在绘制的经验频率曲线上找出95%、50%、5%所对应的年水量值，查图可知设计枯水年的年水量为79亿m³，设计中水年年水量为115亿m³，设计丰水年年水量为180亿m³。
选取与设计年水量接近的年份作为设计典型年：选取66-67年作为设计枯水典型年，其年水量为78.7亿m³，放大倍比K枯=79/78.7=1.004;表2 流量（m³/s）选取60-61年作为设计中水典型年，其年水量为110.7亿m³放大倍比K中=115/110.7=1.309;表3 流量（m³/s）选取58-59年作为丰水典型年，其年水量为163.2亿m³，放大倍比K丰=180/163.2=1.103;表4 流量（m³/s）一、计算保证出力1、计算调节流量①根据设计资料可知，Z消=40m，Z死=160m，则正常蓄水位Z正= Z=200m，根据表1-1库容曲线知，水库的兴利库容V兴=34.0亿消+ Z死m³。
坝址处多年平均年水量W年=378.3×12×2.63×106=11.94×109m³库容系数β=V兴/W年=15×108/11.94×109=12.56%,介于8%-30%之间，可进行年调节。
当水库进行完全年调节时，Q设年=250.4m3/s W设年=79亿m³表5 流量（m³/s）流量小于250.4 m3/s的月份为枯水期，则枯水期为8月至次年2月，共7个月。
枯水期 T枯=7×2.63×106=18.41×106s枯水期总水量 W设枯=（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2+195.8）×2.63×106=24.37亿m³完全年调节所需库容 V完= Q设年×T枯- W设枯=250.4×18.41×106-24.37×108=21.726亿m³由此可知，V兴，< V完,水库为年调节水库。
②按已知兴利库容确定调节流量假定8月至次年1月为枯水期，枯水期为6个月。
调节流量Q调=（W设供+ V兴）/T供=（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2）×2.63×106÷（6×2.63×106）=261.87 m3/s由于Q调大于2月份的设计流量，故2月份也属于枯水期。
所以，假设枯水期从8月至次年2月，共7个月。
此时，Q调=（W设供+ V兴）/T供=（128.9+97.6+188.6+180.1+80.5+55.2+195.8）×2.63×106÷（7×2.63×106）=213.86 m3/s当Q调为213.86 m3/s时，枯水期正好为8月至次年2月，共7个月。
所以，Q调=213.86 m3/s2、确定发电水头根据坝址水位流量关系曲线，表1-2Q调=213.86 m3/s时，根据差分法，下游水位高程h1=78.5+（79-78.5）/(330-179)×(213.86-179)=78.6m上游水位高程为正常蓄水位 h2=200m水头 H= h2-h1=200-78.6=121.4m3、计算保证出力保证出力 N保=A Q调H (A取8.5)N保=8.5×213.86×121.4=220682.134 kw二、计算装机容量电站的装机容量是由最大工作容量、备用容量和重复容量三部分组成。
而备用容量一般采用电力系统最大负荷的某一百分比求得；电力系统的重复容量一般由火电站承担，水电站不考虑重复容量。
所以，要计算水电站的装机容量主要在于确定水电站的最大工作容量。
1、计算水电站最大工作容量年调节水电站的最大工作容量N‘’水、工主要取决于供水期内的保证电能E保、供。
E保、供= N保T供E保、供= 220682.134×7×730 = 1127685705 kw.h通过假定若干个水电站最大工作容量方案，可以推求出水电站最大工作容量N‘’水、工与其供水期内的保证电能E保、供之间的关系，并绘制出水电站最大工作容量N‘’水、工与其供水期内的保证电能E保、供之间的关系曲线。
现已知保证电能，在关系曲线上即可对应求出N‘’水、工。
推求N‘’水、工与E保、供之间的曲线关系为满足电力系统正常工作，水、火电站的最大工作容量之和必须等于电力系统的最大负荷，即N‘’水、工 + N‘’火、工 = P‘’系假设1 假设火电站的最大工作容量为480万kw根据表1-4和表1-5表1-4 2010年湖北电网冬季日负荷表万kw表1-5 湖北电网2010年最大负荷表万kw由表1-4可知，2010年1月电网最大负荷为821万kw，与12月份相等，于是可用冬季日负荷表直接计算1月和12月的水电站日电能量。
用日负荷表减去火电站的最大工作容量480万kw即为水电站的日负荷。
其结果如下表：表6 2010年1月、12月水电站日负荷表万kw由表6知水电站的最大工作容量为341万kw。
则1月水电站的日电能量等于12月水电站日电能量：E1=E12=(129+122+103+78+115+142+193+234+267+283+274+225+210+2 25+234+225+257+316+341+332+303+289+213+142)×1=5252 万kw.h1月、12月的水电站的平均出力：N1=N12= E1/24=5252÷24=218.83 万KW同理E2= E11=5012 kw.h N2=N11=208.83 万kwE8= E9=4556 kw.h N8=N9=189.83 万kwE10=5024 kw.h N10=209.33 万kwE保、供=730×（218.83×2+208.83×2+189.83×2+209.33）=1054346.3 kw.h同理假设火电站的最大工作容量为470万kw时水电站最大工作容量 N工‘’=351 万kw供水期保证电能 E保、供=1105446.3 kw.h假设火电站的最大工作容量为460 万kw时水电站最大工作容量 N工‘’=361 万kw供水期保证电能 E保、供=1156546.3 kw.h根据以上三组水电站最大工作容量和供水期保证电能数据，绘出N‘’- E保、供曲线。
如图所示。
根据曲线图查得，E保、供=1127685705 kw.h，对应的最大工作容量为356.3 万kw。
2、计算水电站的备用容量电站的备用容量由负荷备用容量、事故备用容量和检修备用容量组成。
检修备用容量一般由火电站承担，所以水电站的备用容量计算中一般不考虑检修备用容量。
根据水利动能设计规范的规定,负荷备用容量可采用系统最大负荷的5%,事故备用容量可采用系统最大负荷的10%。
由资料可知，系统的最大负荷为821 万kw。
所以负荷备用容量 N负荷=821 × 5% =41.05 万kw事故备用容量 N事故= 821 × 10% =82.1 万kw3、计算水电站的装机容量N装= N工‘’ + N负荷 + N事故=356.3 + 41.05 +82.1=480万kw三、计算多年平均发电量选用三个点代表年法计算多年平均发电量。
选用枯水年、中水年、丰水年作为设计代表年，求出这三个代表年的年发电量，其均值即为水电站的多年平均发电量。
（1）枯水年年发电量的计算第⑴行为计算时段，以月为计算时段。
第⑵行为天然来水流量，视为该流量全部用于发电。
第⑶行为上游水位，视正常蓄水位为上游水位，均为200m。
第⑷行为下游水位，根据表1-2坝址水位流量曲线内插求得。
第⑸行为水电站平均水头，H=Z上- Z下（m）第⑹行为水电站效率η，η取0.85。
第⑺行为月平均出力，N水=9.81ηQ天H （kw）第⑻行为月发电量，E水=730N水（kw.h）由上表可知，水电站每月的月平均出力均小于水电站装机容量480万kw。
所以，枯水年水电站的年平均发电量E年=730∑E i（i=1，2….12）算得枯水年水电站的年平均发电量E枯=187092万kw.h（2）中水年年发电量的计算计算方法同枯水年中水年水电站年平均发电量E中=306906 万kw.h （3）丰水年年发电量的计算计算方法同枯水年丰水年水电站的年平均发电量E丰=451007万kw.h （4）求水电站多年平均发电量水电站多年平均发电量E年=[E枯+ E中+ E丰]/3最终求得水电站多年平均发电量E年=314889 万kw.h。
