第6讲 水电在电力系统中的地位 水能利用 教学课件
水力发电站课件
水力的利用
人类在很早的时候就发现水的 力量是巨大的。 力量是巨大的。那么我们怎么样将 水力利用起来呢？ 水力利用起来呢？
水流立大功
以前的人用 它推动石磨、 它推动石磨、 动纺纱机。 推动纺纱机。
水流以高速度冲击水轮机 水流以高速度冲击水轮机，带动 冲击水轮机， 水轮机和发电机的旋转， 水轮机和发电机的旋转， 从而产 生电力。 生电力。
二滩水电站
水力发电的主要过程 水力发电的主要过程 发电的主要
水力发电的主要过程 水由高处往下冲 水力推动涡轮 涡轮带动发电机
2. 我国水能资源的特点 特点一：总量丰富， 特点一：总量丰富，开发不足
可开发总量世界第一，占世界总量16.7％。 可开发总量世界第一，占世界总量16.7％。 到2008年底，水电装机容量达到了1.65亿千瓦， 2008年底 水电装机容量达到了1.65亿千瓦 年底， 亿千瓦， 按技术可开发量计算占可开发量30%， 按技术可开发量计算占可开发量30%，低于发达国 60％的平均水平。 家60％的平均水平。 东部，已开发70%以上 东部，已开发70%以上
作业：
怎样用水使小水轮转动起来？ 怎样用水使小水轮转动起来？
先把制作好的小水轮放在水槽上，然后把烧杯里的水， 先把制作好的小水轮放在水槽上，然后把烧杯里的水， 由高处冲击小水轮，小水轮就会转动起来。 由高处冲击小水轮，小水轮就会转动起来。
水轮转动的快慢与哪些因素有关？ 水轮转动的快慢与哪些因素有关？
水位的高低 水流量的大小 水冲击水轮的位置
水是怎样使发电机转动起来的？ 水是怎样使发电机转动起来的？
水经过大坝上的排水管道从上游流到下游时， 水经过大坝上的排水管道从上游流到下游时， 会推动水轮转动，水轮带动发电机转动起来！ 会推动水轮转动，水轮带动发电机转动起来！
水力发电的介绍课件
水力发电的介绍课件水力发电是通过水流驱动涡轮机来传递能量，进而产生电能的一种发电方式。
水力发电具有环保、可再生、安全性高等优点，同时还具有储能能力。
以下是水力发电的详细介绍。
一、水力发电的原理水力发电的核心是水轮机，当水进入水轮机的叶轮时，叶轮转动带动连接在轴上的发电机旋转，从而产生电流。
根据水轮机的类型和运转情况，水力发电可以分为以下几种类型：1.水轮机发电：利用自然水力落差带动水轮机进行发电，适用于山区和陡峭地区。
2.淹没式水轮机发电：在水库或河流上建造水轮机水口，利用水库或河流的水位差带动水轮进行发电，适用于中低海拔地区。
1.环保：水力发电不会产生污染物，对环境无害，有助于维护生态平衡。
同时水力发电不会产生废弃物和工业尘埃，减少了工业废物的排放量。
2.可再生：水力发电源源不断，是可再生的能源，不受气候和季节的影响。
在适当的条件下，水力发电可以持续供电。
3.储能能力：水库可以储存水力发电所需的水，需要时可立即放水发电，也可以通过泄洪发电，对电力系统的稳定性有很大作用。
4.安全性高：水力发电站在运行中没有火灾、爆炸、漏电等安全风险，且运行维护时的安全措施都较完善，利用水力发电的构筑物也比较稳定。
1.发电成本低：水力发电的设备比较稳定，不需要很高的运行和维护成本，加之水力发电可以长时间供电，所以单位成本比较低。
2.可调范围大：水库可以储存大量的水，放水发电时可以快速调节发电机负载，实现发电量的快速调整，适应不同负荷需求。
3.发电效率高：水力发电的效率比其它能源要高，高达80%。
传统化石燃料发电的效率只有30%-50%。
四、我国水力发电的现状我国水力发电的发展历程已有100多年，目前我国的水力发电已经发展到了一个较高的水平。
据2019年统计数据，我国的水力发电占总装机容量的31.8%，是我国电力行业中占比最高的能源，也是我国能源中最为清洁的一种。
未来，我国水力发电的发展方向是在提高水力发电效率和规模方面做文章，并将水电火电、风电、光电等多种能源组合在一起，形成一个功能更加完备、更加高效的电力体系。
水电站水系统课件
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------水电站水系统课件水电站水系统技术供水系统一技术供水的作用及要求 1. 技术供水的作用一技术供水的作用及要求 1. 技术供水的作用水电站的供水包括：技术供水、消防供水和生活供水。
技术供水又称生产供水，其主要作用是对运行设备进行冷却，有时也用来进行润滑（如主轴密封润滑用水、水轮机橡胶瓦导轴承）及水压操作（如射流泵、高水头电站用的主阀）。
需要技术供水进行冷却的设备有以下几个方面：（1）发电机的冷却发电机空气冷却器。
发电机运行时将产生电磁损失及机械损失，这些损耗会转化为热量。
这些热量如不及时散发出去，不但会降低发电机的效率和出力，而且还会因局部过热破坏线圈绝缘，影响使用寿命，甚至引起事故。
因此，运转中的发电机必须加以冷却。
水轮发电机大多采用空气作为冷却介质，用流动的空气带走发电机产生的热量。
除小型发电机可采用开敞式或管道式通风外，大中型发电机普遍采用密闭式通风，即发电机周围被封闭着一定体积的空气，利用发电机转子上装设的风扇（有的不带风扇，利用轮辐的风扇作用），强迫空气通过转子线圈，再经定子的通风沟排出。
1 / 18吸收了热量的热空气再经设置在发电机定子外围的空气冷却器，将热量传给冷却器中的冷却水并带走，然后冷空气又重新进入发电机内循环工作。
空气冷却器的冷却效果对发电机的出力及效率有很大影响：当进风温度为 35时，发电机允许发出额定出力；当进风温度较低时，发电机的效率较高，允许出力可提高；当进风温度升高时发电机的效率显著下降，允许出力降低。
（2）发电机推力轴承及导轴承油的冷却油冷却器。
机组运行时轴承处产生的机械摩擦损失，以热能形式聚积在轴承中。
由于轴承是浸在透平油中的，油温高将影响轴承寿命及机组安全，并加速油的劣化。
水利水电工程概论课件 第6章 水电站
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
用水用电ppt课件
03
定期检查和维护水电设 施，确保设施正常运行 ，防止漏水、漏电。
04
建立水电费用管理制度 ，规范用水、用电行为 。
水电费用节约技巧
01
02
03
04
养成节约用水、用电的习惯， 如关闭不用的电器、合理使用
空调等。
比较不同供应商的价格，选择 性价比高的供应商。
学习节能知识，了解能意识。
降低成本
节约用电可以减少电费支出，降低生 活成本。
家庭节电措施
选购节能电器
购买节能认证的电器，能效高且 耗电量少。
控制电器使用时间
尽量缩短电器使用时间，特别是 大功率电器。
使用智能家居设备
利用智能家居设备，如智能插座 、智能灯泡等，实现远程控制和
定时开关。
03
水电费用管理
水电费用计算方法
阶梯式计费
根据用水、用电量划分为不同阶梯，每个阶梯有 不同的计费标准，用量越大，单价越高。
单一制计费
按照固定的单价和实际用量计算费用，单价不受 用量影响。
分时计费
根据不同时段制定不同的电价，高峰时段、平峰 时段和低谷时段有不同的电价。
水电费用控制方法
01
合理安排用水、用电计 划，避免浪费。
02
安装节能设备，如节能 灯、节水器具等，降低 能耗。
定期检查电器设备的接地、漏电保护等安全装置，确保 正常工作。
定期清洁电器设备表面，保持清洁卫生。
定期更换电器设备的灯泡、电容器等易损件，保证正常 运行。
水电设施安全使用注意事项
不私拉乱接电线，不使用破损 、老化的电线和电器设备。
不在电设施上放置重物、潮湿 物品等，避免发生触电事故。
不使用不合格的水管、水龙头 等设施，不饮用未经处理的水
水能利用之ppt粘贴党整理版
年径流量：在一个水文年内，通过河流某一断面的水量。
设计年径流量：相应于某一设计频率的年径流量。
设计洪水：在进行水利水电工程设计时，为了建筑物本身的安全和防护服的安全，必须按照某种标准的洪水进行设计，这种作为水工建筑物设计依据的洪水叫做设计洪水。
水资源：可以利用或有可能被利用的水源。
水资源的综合利用：不同的兴利部门，对水资源的利用方式各不相同，这就有可能也有必要使同一河流或同一地区的水资源，同时满足几个水利部门的需要，并且将除水害和兴水利结合起来天统筹解决。
水资源综合利用的原则：资源综合利用的原则：按照国家对环境保护、社会经济可持续发展战略方针，充分合理地开发利用国家的水资源，来满足社会各部门对水的需求，又不能对未来的开发利用构成危害，在环境、生态保护符合国家规定的条件下，获取最大社会经济和环境综合效益。
与水资源密切相关的主要国民经济部门：防洪治涝、水力发电、灌溉。
水力发电特点：利用水能，不消耗水量，筑坝或引水集中落差，可调节流量，拦蓄洪水。
灌溉特点：消耗水量大，季节性和多年差别大。
如何解决各用水部门之间的矛盾：应统筹兼顾、“先用后耗”，力争“一水多用、一库多利”。
防洪的主要任务：按照规定的防洪标准，因地制宜的采用恰当的工程措施，以削减洪峰流量，或者加大河床的过水能力，保证安全度讯。
防洪采用的工程措施：水土保持、筑堤防洪与防汛抢险、疏浚与整治河道和分洪、滞洪与蓄洪等。
开发利用水能的方式：集中落差和引用流量。
一般有坝式、引水式、混合式、潮汐式、抽水蓄能式。
坝式特点：坝越高，水头越大。
缺点：受地形、地址、水库淹没和工程投资等条件限制。
优点：建坝形成水库，可调节流量，故引用流量大，规模大，水能利用较充分，综合利用效益高，可解决防洪和兴利的矛盾。
适用条件：河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库条件的河段。
引水式引水结构：进水口+引水道+压力管道+尾水道。
无压引水式——水头较小，规模不大。
流量可能受限。
有压引水式——水头较高，引用流量较小，综合利用价值较小，淹没损失小。
水力怎么发电课件
伊泰普水电站是由巴西和阿根廷两国共同 建设的大型水电工程，体现了两国间的深 度合作。
多功能水库
环境影响
伊泰普水库不仅用于发电，还具有防洪、 灌溉、航运等多重功能，对当地经济和社 会发展起到了重要支撑作用。
伊泰普水电站的建设和运营对当地生态环 境产生了一定影响，但通过科学规划和精 细管理，这些影响被降至最低。
水轮机
将水流的动能转化为旋转动力 ，驱动发电机转动。
输电线路
将电能输送到电网，供用户使 用。
水力发电的基本参数
水头
表示水的压力或能量，是水力发电的重 要参数之一。
转速
表示水轮机或发电机的旋转速度，是水 力发电的重要参数之一。
流量
表示单位时间内流过的水的体积，是水 力发电的重要参数之一。
效率
表示水力发电设备的能量转化效率，是 水力发电的重要参数之一。
调度与优化
讲解了如何根据电网需求和机组特 性进行调度和优化，以提高水力发 电的效率和可靠性。
水轮发电机组的维护
定期维护
列举了定期维护的项目和周期， 包括检查、清洁、润滑、紧固等
。
预防性维护
介绍了如何通过状态监测和数据 分析进行预防性维护，以降低故
障率。
维修与更换
讲解了维修的流程和常见故障的 处理方法，以及需要更换的部件
高坝大库
三峡大坝全长2310米，坝高181 米，是世界最大的混凝土重力坝 。大坝形成的水库库容达393亿 立方米，可调节长江洪水，改善 下游的航运条件。
巴西伊泰普水电站介绍
世界第二大水电站
跨国合作
伊泰普水电站是世界第二大水电站，位于 巴西南部巴拉那河流域，装机容量12,600 兆瓦，年设计发电量超过200亿千瓦时。
水能ppt课件
水能资源开发中的移民安置问题
总结词
水能资源开发往往涉及到移民安置问题，需要采取科学合理的政策和措施，保障 移民的合法权益。
详细描述
水能资源开发往往需要淹没大量土地，造成大量移民。政府应制定科学合理的移 民安置政策，确保移民得到合理的补偿和安置。同时，应充分考虑移民的生计和 发展问题，帮助他们顺利融入新的生活环境，实现可持续发展。
05
水能发展前景
全球水能发展前景
全球水能资源丰富
全球水能资源储量巨大，分布广泛，为水能开发提供了广阔的发 展空间。
技术进步推动水能发展
随着科技的不断进步，水能开发技术也在不断改进，提高了水能利 用效率和安全性。
国际合作与政策支持
国际社会对可再生能源的重视和支持，为水能发展提供了良好的外 部环境。
THANK YOU
水能ppt课件
目录
• 水能概述 • 水能资源分布 • 水能发电技术 • 水能利用的挑战与对策 • 水能发展前景
01
水能概述
水能定义
定义
水能是一种可再生能源，指蕴藏在水 中、可被人类利用的能量，通常以水 力发电的形式转化为人类可使用的电 能。
形成原理
水能主要来源于地球上水体的重力势 能，通过水流冲击水轮机或水坝，将 水能转化为机械能，再通过发电机将 机械能转化为电能。
水能资源开发中的技术创新与人才培养
总结词
水能资源开发需要技术创新和人才培养的支持，以提高开发效率和效益。
详细描述
水能资源开发需要依靠先进的技术和人才，因此应加强技术创新和人才培养。政府和企业应加大对水能科技研发 的投入，推动技术创新和成果转化。同时，应积极培养水能领域的人才，提高他们的专业素质和技术水平，为水 能资源开发提供有力的人才保障。
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四、各类电站的工作特性比较
1、水电站工作特性： 水能资源是可再生资源。从经济角度看，一次
性投资大，但运行成本低。 发电量受河川径流随机性的影响和制约。 具有综合利用任务水库的水电站，其工作方式
受其他部门用水的影响。 开停机灵活、迅速，从停机到满负荷发电只需
电压(KV）
1000（计划中）、750（建设中）、500、330、220、110、 60、35、10、0.6 0.38/0.22
频率（HZ） 50，60 装机容量 发电量 最大负荷 电气接线图 地理位置接线图
2、
我
国
电
力
市
场
现
发电侧
状
电网侧
用户端
3、电力系统中电力电量平衡概念
电力不能储存，产、供、销要同时完成。
第6讲 水电在电力系统中的地位
主讲：高仕春
本节内 容
电力系统的负荷图 电力系统的容量组成 各类电站的工作特性比较 电力系统中电力电量平衡
一、电力系统(电网 )概述：
在各电站之间及电站与用户之间用输电线联结为一个整 体
1、 区 域 电 网 运 行 范 围
华中电网运行范围
电力系统是如何描述的?
最 小 负 荷
20 时 间 （ h ）
常规电源的比较
电能质量（好） 技术比较（好） 经济角度（好） 环境影响（小） 社会影响（小） 安全比较（好）
最后一次课的安排
开卷测试 时间：45分钟 2~3校区7：00～7：45 1校区8：00～8：45
再见！
1～2分钟。机组出力可变幅度较大。 水电站在电力系统中：适合调峰、调频、调相、
事故备用
2、核电
发电原理 1991年秦山核电站并网发电，中国成为继美、英、
法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能 自主设计、自主建造、自主调试和自主运营管理 核电厂的国家
目前发展核能存在两种风险：除了核废料能否妥 善处理之外，核电站在运行中可能会产生核聚变， 堆芯会被烧毁。造成乌克兰“切尔诺贝利核泄漏” 事故的原由之一，就是前苏联采用的石墨水冷堆 技术的可靠性较差，该反应堆在低功率时不稳定， 缺乏安全壳这道重要屏障，控制棒停堆速度又太 慢。而随着技术的发展，新式核电站是可以避免 这种情况发生的
0 0
最 大 负 荷
5
日基荷率
日最小负荷率
平
腰荷
β=N’/N’’
均 负
，β越大越好
荷
最
日平均负荷率
小 负 荷
γ=N/N’’ ， γ越大越好
基荷
10
15
20 时 间 （ h ）
三、电力系统中容量组成
机组装机容量（铭牌出力或额定容量）：在正常 运行情况下机组的最大出力值。
电站装机容量：该电站全部机组装机容量之和 电力系统总装机容量：指向电力系统供电的各种
不宜担负峰荷。不过以石油或天然气做燃料 的燃气轮机火电机组，其运行特性与水电站 相似，故适宜作为电力系统的备用容量和担 负峰荷，但是燃耗高，电能成本高。
电力用户的日负荷图
负荷（百万KW）
80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
最 大 负 荷
5
10
15
如果系统出力 大于
最小负荷 怎么办？
类型发电站的装机容量总和
1、按电力系统的电源组成分
电力系统包括水电站、火电站、核电站、抽 水蓄能电站及潮汐电站，则其总装机容量为
N系装=N水装+N火装+N核装+N抽装+N潮装
2、按机组所担负任务的分：
最大工作容量：满足系统最大负荷要求的容量 备用容量：为保证供电质量和可靠性准备的容量
为系统中电站突然发生故障时准备使用的容量，称为事故备 用容量
总负荷是随时间变化的！其变化与用户性质和组成有 关。
2、电力用户的日负荷图
----日负荷图的特性源自3个特征值日最大负荷 N’’
日平均负荷N
调峰、调频、调相？
峰荷
3 个日区最小域负荷N’
峰荷(N’’~N)
80
腰荷(N’~N)
基荷N’
70
60
3个特性指标
负荷（百万KW）
50 40 30 20 10
核电站的主要设备和辅助设备极为复杂，要求在 非常稳定的情况下运行，即持续不断地以额定出 力工作，所以在电力系统中只适宜承担基荷。一 般需要抽水蓄能电站配合运行。
3、火电
发电原理
工作特性：
火电只有燃料充足，就可保证发电。 保证率高于水电 。
运行成本高。运行费用与发电量几乎 成正比
工作的“惰性”大，启动慢，从停机 到满负荷发电需2～3小时。
为系统中有计划地进行机组检修时使用的容量，称为检修备 用容量
为系统中最大负荷突变时用的容量，称为负荷备用容量
备用容量＋最大工作容量＝必需容量（替代容量）
系统中某些水电站水库的调节能力不强，汛期内常产 生较多的弃水时，则可增加部分容量，以便利用弃水 生产季节性电能，以节省火电站的燃料耗费。由于这 部分容量在枯水季节并不能替代火电站工作，因而称 为重复容量
每一时刻，电力系统工作容量＝电力用户的最大负荷 T时段内，电力系统供电量＝电力用户的用电量
二、电力系统中负荷图
1、电力用户及其特性 电力用户按性质分类：
工业用电 农业用电 市政用电 交通运输用电
电力用户按其重要性分类：
一级、二级和三级
特性：电力用户用电总和即为电力系统总负荷。
3、从电力系统运行的角度看，上述电力系统 总装机容量并不是任何时刻都是全部处于工作 状态。
某些电站可能由于某种原因（如机组事故或检修停 机，水电站水头不足或缺水，火电站燃料不足等） 而部分容量不能参加工作。这种在运行中因故不能 参加工作的容量称为受阻容量。
除受阻容量外系统其余部分称为可用容量。