基本介紹
- 中文名：預想出力
- 外文名：expected output
- 套用學科1：電力；電力規劃、設計與施工
- 套用學科2：水利科技；水力發電；水能利用
- 內容：在一定水頭下的最大出力
- 水頭：水電站上、下游某斷面水位差
定義,水頭概述,最佳水頭與預想出力,計算方法,
定義
定義1：在某一水頭時，水輪機最大可能的軸出力。因水輪發電機組的出力，還受發電機容量的限制，因此水輪發電機組的預想出力，應為水輪機水頭預想出力與發電機容量兩者之較小者。
套用學科：電力（一級學科）；電力規劃、設計與施工（二級學科）
定義2：水電站水輪發電機組在不同水頭下，所能發出的最大出力。
套用學科：水利科技（一級學科）；水力發電（二級學科）；水能利用（三級學科）
水頭概述
大中型水電站水頭（或稱落差）是水電站上、下游某斷面水位差，是水電站能量的兩個主要動力要素之一。水電站上游水位為水庫水位，下游水位一般為水輪機尾水位。上、下游水位差稱為毛水頭，考慮到水流經過水工建築物時產生沿程摩阻損失與局部損失，從毛水頭中扣除損失後即得電站淨水頭。水電站常用的特徵水頭有以下4種情況：
1）最大水頭：最大水頭為上、下游水位中可能同期出現的最大差值。一般上游水位最高、下游為最低時出現，它是水輪機結構強度設計時的一項重要數據。
2）最小水頭：最小水頭為上、下游水位中可能同期出現的最小差值。一般為上游水位最低、下游最高時出現，它是水輪機在低效區時保證水輪機安全穩定運行的最低水頭。
3）平均水頭：分為算術平均和加權平均水頭兩種，常採用以出力為權重的加權平均水頭。
4）額定水頭：電站額定水頭是水電站重要的特徵水頭，是水輪機在標準功率因數的條件下，水輪機發出額定出力時所需要的最小水頭。
最佳水頭與預想出力
水電站額定水頭是水輪機組發額定容量時相應的最小水頭，也稱臨界水頭或計算水頭。它在水輪機運轉特性曲線上表現為水輪機出力限制線與發電機出力限制線交點所對應的水頭，是水電站最重要的特徵水頭。水電站額定水頭、預想出力及受阻容量示意圖見圖。
水電站額定水頭、預想出力及受阻容量示意圖
水電站額定水頭的選擇是一個技術、經濟等綜合性問題，若額定水頭較高，當水庫水位較低或電站汛期出現大流量、下游水位大幅度抬高時，都將使水頭大幅度減小，造成較大的受阻容量;若額定水頭較低，除了存在機組運行穩定問題外，在水輪發電機組額定容量不變時，需加大水輪機直徑或相應降低機組轉速，從而增加水電站的投資。因此，最佳的額定水頭必須滿足穩定的前提，通過方案投資和電量經濟比較，分析水輪機預想出力降低對電力系統平衡的影響，綜合分析確定。
計算方法
機組預想出力是其在一定水頭下的最大出力，雖然此時效率不一定最高，但仍具有較高的運行效率，且位於穩定運行區，同時在一定程度上簡化計算，能較好地符合工程實際。相應流程如下：
1）通過調節水量、入庫流量和控制站水位得到電站毛水頭；
2）根據毛水頭查機組曲線得到各機組出力和流量範圍；
3）在給定開機順序和機組耗水率排序的基礎上，得到機組的最優開停機順序；
4）根據可發電流量，分配滿發機組流量；
5）分配剩餘流量至每台機組出力均勻；
6）得到基於預想出力下的各機組流量和出力。
