DL_T 5015-1996水利水电工程动能设计规范

水利水电工程动能设计规范SpecificationsonenergyeconomydesignofwaterresourcesandhydroelectricprojectsDL/T5015—1996主编单位：电力工业部水电水利规划设计总院中南勘测设计研究院批准部门：中华人民共和国电力工业部施行日期：1996年8月1日中华人民共和国电力工业部关于发布《水利水电工程动能设计规范》电力行业标准的通知电技［1996］136号各电管局，各省、自治区、直辖市电力局，水电水利规划设计总院：《水利水电工程动能设计规范》电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布。其编号为：DL/T5015—1996。该标准自1996年8月1日起实施。请将执行中的问题和意见告水电水利规划设计总院，并抄送部标准化领导小组办公室。一九九六年三月四日1总则1.0.1动能设计必须遵循国民经济建设总方针和各项技术政策，认真贯彻水资源综合利用和综合治理的原则，对所设计水电站应视作水资源系统和电力系统的一个组成部分，以总体效益最好为准则。妥善处理需要与可能、近期与远景、上游与下游等方面的关系，以求经济合理地开发利用水资源。1.0.2本规范适用于水利水电工程的大、中型水电站。对规模较小的中型水电站可适当简化。1.0.3动能设计应以河流(河段)规划和电网电源规划为基础。主要内容为：进一步协调综合利用各部门的要求，预测负荷，论证水电站供电范围，选择设计保证率及设计水平年，确定水电站规模及其他特征值，研究水库和电站运行方式，阐明工程效益，论证工程修建的必要性，进行项目经济评价。1.0.4水电站的特征值选择及其经济性必须经过经济比较。评价的准则是：在同等程度满足综合利用和电力系统需求的前提下费用最小。并应考虑各种难以用货币量计算的因素，进行综合分析论证。经济评价方法应按国家计委颁发的《建设项目经济评价方法与参数》，以及《水电建设项目经济评价实施细则》、《水利经济计算规范》及其他有关规范的要求进行。1.0.5动能设计必须重视有关社会经济、自然资源、综合利用、电力系统和生态与环境保护等方面的调查研究与分析。所用资料精度应与设计阶段相适应。各比较方案所采用的基本资料和计算精度应一致。2术语2.0.1工程特征值。是表示工程基本特征的数值。(1)水库的校核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、正常蓄水位、汛期限制水位、死水位以及防洪库容、兴利库容、死库容等；(2)泄洪建筑物的尺寸、堰顶高程、上下游设计水位；(3)引水建筑物的尺寸和引水高程；(4)水电站机组、机型的额定水头、流量和转轮尺寸、机组台数；(5)船闸、升船机、漂木道等的尺寸和设计水位。2.0.2特征水位及库容。(1)正常蓄水位。水库在正常运用的情况下，为满足兴利要求在供水期开始时应蓄到的高水位。(2)汛期限制水位。水库在汛期为兴利，蓄水允许的上限水位。(3)防洪高水位和防洪库容。防洪高水位指遇到下游防护对象的设计标准洪水时，水库坝前达到的最高水位；防洪库容为防洪高水位与汛期限制水位之间的水库容积。(4)设计洪水位。遇到大坝设计标准洪水时，水库坝前达到的最高水位。(5)校核洪水位与总库容。校核洪水位指遇到大坝校核标准洪水时，水库坝前达到的最高水位；总库容为校核洪水位以下的水库容积。(6)死水位与死库容。死水位指在正常运用情况下，允许水库消落的最低水位；死库容为死水位以下的水页码，1/13水利水电工程动能设计规范2007-8-2文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ库容积。(7)兴利库容(调节库容)。正常蓄水位至死水位之间的水库容积。2.0.3设计水平年。水电站为电力系统提供的电力、电量达到设计值的年份。2.0.4设计保证率。水电站正常发电的保证程度，用水电站正常发电时段数与计算总时段数相比的百分率表示。时段长短可根据水库调节性能和设计需要，按年、月、旬、日分别选用。2.0.5技术最小出力。发电设备(机组、锅炉)受技术原因制约，允许运行出力范围的下限。2.0.6额定水头与水头预想出力。额定水头系水轮发电机组发出额定出力所需的最小水头，即过去所称的设计水头；水头预想出力指水轮发电机组在不同水头条件下所能发出的最大出力。当水头低于额定水头时，水头预想出力低于额定出力。2.0.7旋转备用容量。在系统频率下降时能自动投入工作的备用容量。2.0.8事故备用容量。电力系统中发电和输变电设备发生事故时，保证正常供电所需设置的发电容量。2.0.9负荷备用容量。为担负电力系统一天内瞬时的负荷波动、计划外负荷增长所需设置的发电容量。2.0.10检修备用容量。利用电力系统一年内低负荷季节，不能满足全部机组按年计划检修而必须增设的发电容量。2.0.11装机容量。一座水电站全部机组额定出力之和。2.0.12工作容量。水电站按水库调节后的水流出力运行时，对电力系统所能提供的发电容量，其值与水电站日平均出力、所在电力系统日负荷特性和它在电力系统日负荷图的工作位置有关，故在电力平衡表上各月均不相同。因水电站一般能担负系统的尖峰负荷，故其工作容量往往为日平均出力若干倍。2.0.13重复容量。调节性能较差的水电站，为了节省火电燃料，多发季节性电能而增设的发电容量。2.0.14受阻容量。电站(机组)受技术因素制约(如设备缺陷、输电容量等限制)，所能发出的最大出力与额定容量之差。对于水电机组还包括由于水头低于额定水头时，水头预想出力与额定容量之差。2.0.15可调容量。装机容量中可以被调度利用的容量，是除正在检修机组的容量外，其他机组额定容量减去相应受阻容量后可被利用运行的容量。2.0.16空闲容量。在可调容量中未能被电力系统利用的容量。2.0.17开机容量。当日参加运行的各机组额定容量之和。2.0.18调峰能力。当日开机容量中的可调容量与开机容量的技术最小出力之差。2.0.19容量效益。水电站装机容量中能被电力系统利用的容量，一般应通过设计枯水年有、无设计水电站的年电力平衡求得。2.0.20能量指标。(1)保证出力。水电站在设计保证率枯水时段的平均出力。(2)多年平均年发电量。按设计采用的水文系列，并考虑装机容量和水头预想出力限制，计算出的各年发电量的平均值。(3)电量效益。水电站多年平均年发电量中能够被电力系统利用的发电量，应通过电力系统电力、电量平衡后求得。3综合利用3.0.1水利水电工程动能设计，必须贯彻综合利用原则。根据河流规划成果和国民经济有关部门的要求及工程建设条件，进一步合理确定工程承担的综合利用任务。3.0.2水利水电工程动能设计，必须认真做好调查研究，分析发电、防洪(涝、凌)、灌溉、供水、航运、放木、水产养殖、生态与环境等对电力、电量、水量、水位和用水时间的要求及其依据；按照开发任务的主次关系，合理协调水资源综合利用各部门之间的矛盾，尽可能做到一库多用，多库联调，以充分发挥工程的综合效益。需调查研究的内容如下：(1)发电方面主要为电力系统现状及其发展情况、各期水平负荷、负荷特性、电源组成、网络以及对水电开发的要求；(2)防洪(涝、凌)方面主要为历史洪(涝、凌)灾害及其影响、要求的防洪(涝、凌)标准和控制断面允许流量(水位)、可能配合运用的防洪措施；(3)灌溉、供水方面主要为灌溉(供水)范围、灌溉面积、灌溉制度、各期水平的用水用电要求、取水地点和高程；(4)航运(放木)方面主要为近远期货运量(放木量)、通航(放木)期、通航标准、过坝方式；(5)水产养殖方面主要为过鱼、养鱼和其他养殖业对放流量及时间的要求；(6)生态与环境方面主要为工程开发、施工和运行对生态与环境的影响及其保护措施。3.0.3水利水电工程各用水部门的设计保证率不相同时，应通过计算，分析满足的程度。如不能满足时，可根据任务的主次关系，适当调整各部门的用水要求或设计保证率。3.0.4水利水电工程的库容及水量分配，应根据工程任务及其主次关系和综合利用要求可能变化范围，统筹兼顾。例如：具有防洪任务的工程，应根据洪水特性，研究分期汛期限制水位使部分库容防洪与兴利共用的可能性与合理性。页码，2/13水利水电工程动能设计规范2007-8-2文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ具有其他综合利用任务的工程，其水库运用及放水方式应合理协调有关部门在用水时间、水面高程和用水量方面的要求。必要时，水库应预留一部分库容或水电站担负一定基荷或修建反调节水库等。3.0.5跨流域引水工程的动能设计，应研究跨流域引水对引水河流和受水河流上已建、在建、计划兴建工程效益的影响。同时，还应通盘考虑引水河流下游有关部门的用水要求。3.0.6引水工程的首都枢纽下游如有脱水段，则应妥善解决脱水段的发电、供水、灌溉、航运、放木等方面的用水问题。4基本资料与依据4.0.1动能设计应以社会经济调查、水利计算成果、水库淹没处理、水力学及泥沙计算成果、工程投资和机电设备资料等作为设计依据。4.0.2社会经济调查内容包括工程影响范围内的自然地理、水文气象、人口、资源(重点是能源)、工农业生产和交通运输等的现状及其远景发展与利用条件的分析预测。4.0.3水利计算成果应包括径流全系列或代表系列或丰、平、枯3～5个代表年的逐时段库水位、尾水位、出库流量、水头、出力等的过程线和历时曲线，以及保证出力和多年平均年发电量。进行水电站群径流电力补偿调节应考虑以下约束条件：(1)设计水平年以内已投产或即将投产的水电站可作为补偿或被补偿对象，补偿调节效益从这些电站投产年开始计算。(2)补偿电站的时段平均出力最小值，应以不影响水库综合利用要求和不增加设计水电站空闲容量为限。当认为有必要降低水库某些综合利用要求而获得系统更大的总效益时，必须进行充分的技术经济论证。(3)必须考虑输变电能力对径流电力补偿的约束。当因补偿调节而需要改变输变电能力或增加系统设备容量时，则应计入由此引起的费用变化。必要时，还应通过分区电力、电量平衡加以检验。4.0.4水库淹没处理应包括可靠的淹没实物指标，可行的移民安置方案，重要淹没对象的位置和控制性高程等。4.0.5水力学及泥沙计算成果应包括：(1)水库回水曲线及库容曲线应计入泥沙淤积的影响；(2)水库淤积及过机含沙量计算成果；(3)对下游有航运、供水、灌溉等要求的调峰水电站，必要时应具备相应的电站下游不恒定流计算成果；(4)水头损失计算成果。4.0.6工程投资主要包括枢纽总投资以及主体建筑物、机电设备、水库淹没补偿、生态与环境保护措施等和从电站到主网的输变电设施的分项分年投资。4.0.7机电设备资料包括机组制造水平，大件运输条件，水轮机或水泵水轮机参数、综合特性曲线，发电机或电动发电机有关参数。与设计水电站有关的输变电设备资料包括电压等级、回路数、长度、输变电能力、线路损失、运行特性以及新建输变电工程的投资和运行费等。5方案比较5.0.1水电站的正常蓄水位和装机容量以及各特征值的选择，均应在进行不同方案的费用和效益比较的基础上综合分析确定。5.0.2方案比较时，除应按1.0.4条规定的准则和1.0.5条规定的精度要求外，还应使各方案的效益和费用方面具有相同的可比基础。5.0.2.1比较方案应同等程度满足各综合利用部门的要求。当满足程度不同时，则应考虑相应的替代或补偿措施，并计算其费用。5.0.2.2比较方案应同等程度满足电力系统对电力、电量和调峰能力的平衡要求。当有差别时，应采取替代或补偿措施，使其达到平衡。当用火电替代时，还应考虑其厂用电率、输电损失、投资费用和使用寿命等方面的差别。5.0.3设计水电站的节约燃料效益，应按设计方案和替代方案两种情况下全电力系统燃料消耗量的差额确定，通常可按两方案火电电量差额乘单耗率计算。当设计水电站的主要任务是调峰时，其节约燃料效益宜根据各类火电机组不同运行工况逐时段的单耗特性具体计算。5.0.4对分期开发的工程，在