上水库洪水调节计算方法简化

6.4.3.1　上水库洪水调节计算

(1)当上水库集水面积较小,除库面雨水外基本无洪水入库时,对于日调节纯抽水蓄能电站,为了简化计算,一般可按24h降水量存入正常蓄水位之上计算洪水位。

(2)当上水库具有一定集水面积时,可将起调水位定为上水库正常蓄水位进行常规洪水调节计算,以此确定水库洪水位。意即在洪水到来时上水库已蓄满,这是最不利情况。此法相对比较简单。

(3)当上、下水库均具有一定集水面积,并且发电流量相对较大时,须计入发电流量,采用上、下水库联合调洪计算。具体计算方法见6.4.3.2.2栏。

6.4.3.2　下水库洪水调节计算

6.4.3.2.1　简化计算方法

(1)根据电力系统典型日负荷图进行上、下水库能量转换计算,求出抽水工况和发电工况流量过程线。

(2)将洪水过程线的起点逐次向后推迟ΔT 时段,并与上述抽水工况和发电工况流量过程线叠加,形成若干个进库洪水过程线方案。ΔT 时段可取为1h或0.5h。

(3)确定下游防洪标准,分析下游河道安全泄量。

(4)制定泄洪设备的开启规则。

(5)对上述各个组合进库洪水过程线方案进行洪水调节计算,按最不利的情况确定下水库的防洪水位及防洪库容以及相应的最大下泄流量。

6.4.3.2.2　上、下水库联合洪水调节计算

1.基本假定

(1)由于抽水蓄能电站的上、下水库相距较近,共处于同一暴雨区,在上、下库位于同一流域或虽不在同一流域,但两流域特性相差不大,可视为同频率洪水基本同时各自入库。

(2)设计洪水频率以内,洪水期电站仍维持正常运行,且运行方式确定,即发电和抽水两种工况机组出力(入力)已知。

(3)对于上水库:抽水工况机组流量为正,发电工况机组流量为负;

对于下水库:抽水工况机组流量为负,发电工况机组流量为正。

2.数学模型

建立以下方程组:

抽水工况

抽水工况

发电工况

发电工况

式中 V(t-1)上、Vt上——上水库时段始末库容;

V(t-1)下、Vt下——下水库时段始末库容;

Q(t-1)上、Qt上——上水库时段始末入库洪水流量;

式中 V(t-1)上、Vt上——上水库时段始末库容;

Q(t-1)下、Qt下——下水库时段始末入库洪水流量;

q(t-1)上、qt上——上水库时段始末溢洪道出库洪水流量;

Nt——时段末发电出力(或抽水入力);

V(t-1)下、Vt下——下水库时段始末库容;

Q机t——时段始末机组流量;

Z(t-1)上、Zt上——时段始末上水库水位;

Z(t-1)下、Zt下——时段始末下水库水位;(www.xing528.com)

Q(t-1)上、Qt上——上水库时段始末入库洪水流量;

ΔH——发电工况水头损失或抽水工况扬程损失;

α、β——表示机组流量符号系数;

γ——流量公式中反映电站运行工况不同的效率系数;

qt上=f′(Vt上)——上水库泄流曲线;

Q(t-1)下、Qt下——下水库时段始末入库洪水流量;

qt下=f′(Vt下)——下水库泄流曲线;

Zt上=f(Vt上)——上水库库容曲线;

q(t-1)上、qt上——上水库时段始末溢洪道出库洪水流量;

Zt下=f(Vt下)——下水库库容曲线。

Nt——时段末发电出力(或抽水入力);

Q机t——时段始末机组流量;

上述式(6.10)～式(6.16)7 个方程式中共有7 个未知数,它们是Vt上、Q机t、qt上、Vt下、qt下、Zt上、Zt下,可编制电算程序求解。

3.计算方法和步骤

(1)通过设计水平年典型日电力电量平衡,求出电站发电出力和抽水入力过程。

(2)将上、下水库天然洪水过程线的起点逐次向后推迟Δt时段,并与发电出力(抽水入力)过程线叠加,只是时序相同,并不是数据相加形成若干个进库洪水过程线方案。Δt时段可取为1h或0.5h。每一组合由上水库天然洪水过程线、下水库天然洪水过程线及发电出力(抽水入力)过程线等3 个数组成。

Z(t-1)下、Zt下——时段始末下水库水位;

(3)对进库洪水过程线方案逐一进行计算(编制电算程序)。需要注意的是:在计算过程中要考虑电站运行工况的变化,即当抽水工况完了转入发电工况时,要立即改变α、β、γ 正负号,电算程序设计要作相应处理。

(4)分析计算成果,找出最不利的作为水库设计依据。

ΔH——发电工况水头损失或抽水工况扬程损失;

α、β——表示机组流量符号系数;

γ——流量公式中反映电站运行工况不同的效率系数;

qt上=f′(Vt上)——上水库泄流曲线;

qt下=f′(Vt下)——下水库泄流曲线;

Zt上=f(Vt上)——上水库库容曲线;

Zt下=f(Vt下)——下水库库容曲线。

上述式(6.10)～式(6.16)7 个方程式中共有7 个未知数,它们是Vt上、Q机t、qt上、Vt下、qt下、Zt上、Zt下,可编制电算程序求解。

3.计算方法和步骤

(1)通过设计水平年典型日电力电量平衡,求出电站发电出力和抽水入力过程。

(2)将上、下水库天然洪水过程线的起点逐次向后推迟Δt时段,并与发电出力(抽水入力)过程线叠加,只是时序相同,并不是数据相加形成若干个进库洪水过程线方案。Δt时段可取为1h或0.5h。每一组合由上水库天然洪水过程线、下水库天然洪水过程线及发电出力(抽水入力)过程线等3 个数组成。

(3)对进库洪水过程线方案逐一进行计算(编制电算程序)。需要注意的是:在计算过程中要考虑电站运行工况的变化,即当抽水工况完了转入发电工况时,要立即改变α、β、γ 正负号,电算程序设计要作相应处理。

(4)分析计算成果,找出最不利的作为水库设计依据。