水电站出力

电力科学术语

水电站单位时间内输出的能量。又称为水电站输出功率。水电站24小时出力的平均值称为日平均出力。在一日内，出力随时间的积分值就是水电站日发电量。

定义

水电站单位时间内输出的能量。又称为水电站输出功率，水电站的出力以下式表示

P=9.81ηtηgQH (1)

式中P为水电站出力，kW;ηt为水轮机效率，一般为0.85～0.96;ηg为发电机效率，一般为0.96～0.98;Q为发电流量，m3/s;H为工作水头，m。

上式也可改写为

P=KQH (1′)

式中K为出力系数=9.81ηtηg，一般在8.0～8.6之间。

发电流量决定于入库流量、水库调节性能、水库运行方式和水轮机过水能力。水头决定于水库水位和尾水位以及水头损失。水库水位在水库运行过程中随时间而变化。尾水位是发电流量和弃水流量的函数。为了使水电站的出力在一年中各月的平均值保持稳定且达到可能最大值，必须根据径流和水库特性，研究水库合理的消落水位和运行方式。

平均出力分布规律

水电站的年平均和月平均出力的分布，在不同的电站有很大的差异。季(年)调节的中高水头水电站，丰水年出力大，枯水年出力小;枯水期一般按保证出力发电;汛期按加大出力发电;特枯年枯水期的某些月份，按降低保证出力发电，正常运行遭到破坏。水电站出力过程及出力保证率曲线见图1。年调节水电站，在全年各月的出力则较均匀。多年调节水电站，其各年的出力及年内各月的出力均较均匀。担负梯级或跨流域补偿调节的水电站，其出力往往枯水期大汛期小，甚至枯水年大丰水年小。图1是季调节中高水头水电站出力过程及出力保证率曲线的特征，每年的枯水期发保证出力，汛期随径流的大小而变化，特枯年的枯水期发降低保证出力，其保证率曲线有一个不大的保证出力“平台”。

(a) 出力过程;(b) 出力保证率曲线

调节性能差的低水头水电站，不但枯水期出力较小，汛期由于大泄流量引起下游水位增高而减小了水头，也导致出力的减小，其流量、出力过程及出力保证率曲线见图2。从图2电站的流量过程与出力过程对照可以看出，在一年汛期的某些月份，流量很大，但出力反而减小，枯水期出力也较小。在出力保证率曲线上也可以看出，水流出力大时，其预想出力反而小了。而且水流出力保证率曲线，没有一个明显的“平台”。

水电站的规划设计中，保证出力和预想出力(见水电站额定水头)是重要的指标。前者是水电站能量效益的基础，后者是发挥水电站容量效益的基础。

(a) 流量，出力过程; (b) 出力保证率曲线

影响因素

水电站出力除了受流量和水头两个因素制约外，同时也受水轮发电机组额定容量的限制。水电站发出的最大功率称为最大出力；受各种条件限制（包括流量、水头和机组技术条件等）所能发出的最小功率称为最小出力；在某一时段中功率的平均值称为该时段的平均出力；在相应于水电站设计保证率的时段内所能发出的平均出力则称为保证出力。保证出力是确定水电站能够承担电力系统负荷的工作容量的依据，是选择水电站装机容量时一项主要的动能指标。

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