装机容量

装机容量

(installed  capacity)

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水电站水轮发电机组铭牌容量的总和。它是水电站最重要的特征值之一，包括工作容量、备用容量、检修容量和受阻容量。在中国常将同一计算时段内的工作容量、备用容量和检修容量之和称为必需容量。在不同水文年、不同季节中，随着水电站运行状态以及电力系统对水电站的要求不同，这些容量可能是不同的，而且在一定的条件下，它们之间是可以相互转化的。工作容量随水电站能量的大小及系统负荷要求而变化，丰水期(能量大)和负荷大时，工作容量大，相应备用容量可小些；枯水期(能量小)和系统负荷小时，工作容量较小，备用容量可大些。水电站机组检修，一般安排在枯水季，故枯水季检修容量大。库水位低时或低水头水电站在汛期下泄流量大时，由于水头减小，可能出现受阻容量，水头愈小，受阻容量愈大。

水电站装机容量的大小决定于水电站的能量指标、水电站在系统中的地位和作用及其技术经济特性。

水电站的能量指标  能量指标包括保证出力和多年平均年发电量，是决定其装机容量的基础。水电站以其能量参加电力系统电力电量平衡，以核定其容量和电量的效益。

水电站在系统中的地位和作用  其地位和作用决定于水电站能量在年内的分配、水电站在系统日负荷图上的工作位置及担负系统备用容量的大小。当能量一定时，水电站分配在系统负荷大月份(容量平衡控制月份)的能量愈多，其装机容量愈大；水电站在日负荷图上的工作位置愈靠近尖峰，即水电站在一天内的工作小时数愈少，担负调峰任务愈多，其装机容量愈大，但水电站在一天内的工作小时数，决定于电力系统尖峰的历时；水电站担负系统的备用容量愈多，其装机容量愈大。所以水电站的装机容量远大于保证出力，装机容量与保证出力的比值往往达到2～5，甚至更大。

水电站在系统中的地位和作用，受其调节能力的制约。具有季(年)调节能力以上的水电站，才有可能将其能量较多地分配到负荷大的月份，并能担负事故备用。具有日调节以上调节能力的水电站，才能担负系统日负荷的尖峰负荷和负荷备用。具有不完全日调节能力、无调节或下游有航运基荷要求的水电站，只能分别担负系统日负荷的腰荷或基荷，装机容量相应受限制。

水电站技术经济特性  与火电厂相比，水电站具有起停快、运行灵活，适宜于调峰和担负系统备用容量的技术特性；且当坝高已定时，增加容量的费用低于火电厂(约为火电厂的1/2)和增加容量可相应增加发电量，从而有节约火电燃料的经济特性。故在一定的条件下，增加水电站的容量比火电厂经济。故水电站的装机容量年利用小时数(即多年平均年发电量与装机容量的比值)或电站年负荷因数(装机容量年利用小时数除以8760h)，一般比火电厂小。调节性能较好的水电站，且系统水电比重又不大时，其装机容量年利用小时数可至3000h或更小。调节性能较差，且电力系统水电比重较大时，水电站的年利用小时数可在5000h以上。

装机容量选择  常规方法是拟定水电站不同的装机容量和装机程序方案，进行经济评价，评价中应包括与装机容量有关的输电线路及输电损失。当规划期内将有若干个电站投产时，必须进行水电群的装机容量选择，此时若独立地进行个别电站的装机容量选择，常常带来谬误的结果。常规方法是，先进行水电群的综合装机容量的选择，然后再进行水电站间装机容量的分配。影响水电站群装机容量分配的技术经济因素为：①输电距离长的电站装机容量宜小些。②长引水道的电站调峰性能较差，且增加容量费用较大，装机容量不宜过大。③有综合利用限制(如航运基荷要求)的电站，装机容量将受限制。④增加容量所增加的发电量大的电站，装机容量宜适当大些。⑤地面厂房电站增加容量比地下厂房增加容量有利。⑥梯级电站的装机容量分配，要照顾到容量的协调及运行的需要。⑦为了补偿调节的需要，某些电站的装机容量宜适当加大。

优化方法是应用优化模型，进行规划期水火电站装机容量优化，含装机容量及逐年的装机程序。模型可用动态规划或(和)线性规划构造。由于电力系统负荷不断加大，电力系统联网，系统内火电大机组和核电机组不断增多，以及水电站的能量指标随着梯级调节和跨流域补偿调节的实现可能有较大改善等原因，水电站合理装机容量应随时间推移而加大。世界上有不少水电站都采用分期建设的方案，或在完建若干年后进行扩建以扩大装机容量。