2发电用水计算
2.1设计代表年选择
根据五龙口水文站1953年~1990年共38年日平均流量资料,依据径流年内分配不利和年平均流量接近的原则,选择相应于频率25%、50%、75%的丰、平、枯三个代表年及修正后的设计年平均流量如下:
频率设计年平均流量代表年P=25%(丰水年)48.6m3/s82.7~83.6P=50%(平水年)34.5m3/s85.7~86.6P=75%(枯水年)24.9m3/s60.7~61.6将五龙口水文站设计代表年日平均流量以引沁总干渠渠首流域面积(8750km2)与五龙口站流域面积(9245km2)之比0.946进行修正,得出引沁渠首三个代表年的日平均流量资料(略)。来源:www.examda.com
2.2发电用水计算
河口水电站系利用引沁总干渠向下游灌区分水和引沁灌区灌溉余水发电,其发电用水必须遵循以下原则和条件。
1)发电用水必须保证灌溉,结合灌溉;
2)引沁灌区与下游广利等灌区的分水比例为6:4;
3)山西省拴驴泉电站在配套的反调节工程建成前为径流发电;
4)引沁灌区设计灌溉水量为频率75%年份的灌溉用水量,年总需水量3.47亿m3;
5)引沁总干渠在电站取水口处的最大流量23m3/s,取水口以上渠道渗漏损失7%。
由公式Q=Q1-Q2计算逐日发电用水流量。式中:Q—发电用水流量。Q1—引沁总干渠引水流量,为渠首天然来水流量×0.93.Q2—引沁灌区灌溉用水流量,即灌区频率75%年份的灌溉需水流量。http://ks.examda.com
根据以上原则和公式,可求得三个代表年逐日发电用水流量。
3装机容量
3.1保证出力
3.1.1设计保证率
根据《小型水电站设计规范》,河口水电站系结合灌溉的电站,取电站设计保证率为75%。
3.1.2保证流量
根据所选三个代表年逐日发电流量绘制发电日平均流量历时曲线,在曲线求查得到相应于设计保证率P=75%的保证流量Q保=5.07m3/s.
3.1.3保证出力
由公式N得=A·Q保H平均计算电站保证出力为3802.5kW.式中:A—出力系数,根据机组综合效率求得A=7.5.Q保—电站保证流量5.07m3/s.H平均—电站平均水头(H平均=100m)。
3.2装机方案比较
河口电站系结合灌溉发电的无调节水电站,不承担系统事故备用和负荷备用,机组检修可有计划地安排在灌溉期,因此电站装机容量由最大工作容量(即保证出力3802.5kW)和季节容量两部分组成,现根据不同的季节容量初选以下几个装机方案进行技术经济比较,即:1)2×2500kW;2)3×2500kW;3)3×3200kW;4)4×3200kW4个方案。各装机方案技术经济比较。
从比较可以看出,装机3×3200kW方案,单位千瓦投资和单位电能投资均较低,结合引沁灌区现状和灌区改造工程工期长、投资大的实际,综合分析确定引沁河口水电站装机9600kW.
4结论
通过对沁河径流、灌溉用水、发电用水分析计算,确定河口电站装机9600kW.此方案与以前规划设计方案提出2000kW、4000kW、6000kW及18900kW等比,均相差较大。据统计,自河口电站1994年9月投产运行以来,累计发电量已达3.6亿kW·h.而1995年~2001年7年合计发电量3.2亿kW·h,年平均达到4525万kW·h,接近设计多年平均发电量4680万kW·h,最多的2001年达5160万kW·h,最少的1997年达到3721万kW·h,充分说明河口水电站装机容量确定是合适的。