小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)

首先從統(tǒng)計(jì)指標(biāo)入手，分析多小水電地區(qū)負(fù)荷主要特征，重點(diǎn)分析每日96個(gè)時(shí)刻點(diǎn)的負(fù)荷在全年365天中的分布特征和統(tǒng)計(jì)規(guī)律)為便于比對(duì)，同時(shí)選取了小水電容量占比很小的非小水電地區(qū)進(jìn)行分析 。

小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)日負(fù)荷年平均標(biāo)幺曲線

日負(fù)荷年平均標(biāo)幺曲線是對(duì)歷史日負(fù)荷曲線中每個(gè)時(shí)刻點(diǎn)(一般分為96點(diǎn))的年平均值進(jìn)行標(biāo)幺化而得，如圖3所示。

從圖3可見(jiàn)，非小水電地區(qū)地調(diào)負(fù)荷受人們作息規(guī)律的影響，呈現(xiàn)明顯的峰谷特征；小水電地區(qū)小水電出力在峰電價(jià)和谷電價(jià)時(shí)段具有明顯的上升和下降特征，除此之外在各時(shí)段內(nèi)較為穩(wěn)定，基本不受人們作息規(guī)律的影響。這主要是因?yàn)樾∷姍C(jī)組在峰電價(jià)和谷電價(jià)時(shí)段具有不同的開(kāi)停機(jī)方式，在正常峰谷時(shí)段呈現(xiàn)了特殊的“倒峰谷”特性，即：在一般負(fù)荷低谷時(shí)段，小水電因谷電價(jià)而大量停機(jī)后網(wǎng)供負(fù)荷值較高；在一般負(fù)荷高峰時(shí)段，小水電因峰電價(jià)而大量開(kāi)機(jī)后網(wǎng)供負(fù)荷值較低；在峰谷電價(jià)交替時(shí)段，小水電地區(qū)網(wǎng)供負(fù)荷變化幅度大。

小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)日負(fù)荷年離散系數(shù)曲線

離散系數(shù)主要用于比較不同水平的變量數(shù)列的離散程度，用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)CV表示如下：

式中：

小水電地區(qū)地調(diào)負(fù)荷在不同時(shí)刻點(diǎn)的離散程度比非小水電地區(qū)高，且在不同時(shí)段存在較為明顯的波動(dòng)。而小水電地區(qū)小水電出力偏離自己平均值的程度比地調(diào)負(fù)荷大得多，且在谷電價(jià)時(shí)段小水電負(fù)荷的波動(dòng)性更強(qiáng)，這和小水電站的發(fā)電特性有關(guān)：只有在已經(jīng)無(wú)法儲(chǔ)存來(lái)水，不得不發(fā)電的時(shí)候，小水電站才會(huì)在谷電價(jià)時(shí)段發(fā)電，因此在谷電價(jià)時(shí)段，小水電負(fù)荷在旱季和雨季有較大的不同，反映在離散程度上，也比峰電價(jià)時(shí)段更高。另外，小水電出力在峰電價(jià)、谷電價(jià)交替時(shí)段有劇烈的離散度變化。

小水電地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)中需要重點(diǎn)考慮的特征是：

(1)小水電地區(qū)地調(diào)負(fù)荷曲線、小水電地區(qū)小水電出力曲線的年波動(dòng)范圍以及相鄰日差異性都比非小水電地區(qū)地調(diào)負(fù)荷波動(dòng)量大，僅考慮負(fù)荷序列趨勢(shì)外推的預(yù)測(cè)方法將無(wú)法得到良好結(jié)果。

(2)在峰電價(jià)和谷電價(jià)時(shí)段，小水電負(fù)荷的波動(dòng)程度不同，即從全年來(lái)看，小水電負(fù)荷的日負(fù)荷曲線形狀在谷電價(jià)時(shí)段變化程度更大。預(yù)測(cè)模型應(yīng)能夠適應(yīng)這2個(gè)時(shí)段負(fù)荷變化的區(qū)別。

對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)而言，相關(guān)性分析一般考慮的輸入量為歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、歷史氣象數(shù)據(jù)(降雨量、日最高氣溫等) 。

小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)負(fù)荷自相關(guān)性分析

負(fù)荷自相關(guān)特性的分析對(duì)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)輸入量中歷史數(shù)據(jù)的選擇具有指導(dǎo)作用。負(fù)荷自相關(guān)性分析一般分為負(fù)荷日曲線相關(guān)性(平行相關(guān)性)和同時(shí)刻多日相關(guān)性(垂直相關(guān)性)2類。平行相關(guān)性一般可用7日(周)平均相關(guān)系數(shù)向量S表征，垂直相關(guān)性可用96點(diǎn)平均相關(guān)系數(shù)向量H表征。對(duì)某小水電地區(qū)的平行相關(guān)性和垂直相關(guān)性分析表明：無(wú)論是小水電出力曲線還是負(fù)荷曲線的年平均S值隨著天數(shù)間隔的增大，平均相關(guān)系數(shù)基本上呈現(xiàn)單調(diào)減小。非小水電地區(qū)地調(diào)口徑負(fù)荷日相關(guān)性和周相關(guān)性均比小水電地區(qū)地調(diào)口徑負(fù)荷明顯要高。垂直相關(guān)系數(shù)H值先隨著時(shí)刻距離考察點(diǎn)遠(yuǎn)離而減小，當(dāng)間隔時(shí)間超過(guò)12h后，又逐漸上升至上一日同時(shí)刻點(diǎn)為止，如4圖所示。

小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)負(fù)荷與氣象相關(guān)性分析

在氣象相關(guān)性方面，多小水電地區(qū)負(fù)荷主要與氣溫相關(guān)，地區(qū)小水電發(fā)電出力主要與降雨量相關(guān)。

由于地表熱容量的存在，單日極高氣溫對(duì)負(fù)荷影響往往不如連續(xù)多日高溫天氣的影響，對(duì)目標(biāo)地區(qū)多日平均最高氣溫與最高負(fù)荷的相關(guān)特性分析結(jié)果如圖5所示。

由圖5可見(jiàn)，對(duì)目標(biāo)地區(qū)而言，在研究日最高氣溫對(duì)日最高負(fù)荷的影響時(shí)，為計(jì)及氣溫累積效應(yīng)，采用3日平均最高氣溫向量最優(yōu)。

作為世界公認(rèn)的清潔能源，小水電的開(kāi)發(fā)利用對(duì)中國(guó)節(jié)能減排意義重大。截至2013年底，中國(guó)小水電裝機(jī)容量己經(jīng)超過(guò)了68000 MW，占全國(guó)水電裝機(jī)容量的24%。然而，中國(guó)小水電大部分集中在西南欠發(fā)達(dá)地區(qū)，在汛期由于缺乏有效的協(xié)調(diào)措施，這些地區(qū)的小水電與其他電源擠占有限的輸電通道資源，往往導(dǎo)致小水電大規(guī)模窩電棄水，不但造成清潔能源浪費(fèi)，而且嚴(yán)重威脅地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。以云南為例，該省小水電裝機(jī)容量超過(guò)8700 MW，占全省水電裝機(jī)容量和全網(wǎng)裝機(jī)容量的比例分別為19%和14%。在汛期，部分地區(qū)小水電發(fā)電能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出本地負(fù)荷需求，而且小水電和大水電來(lái)水具有同步性，大小水電擠占有限的通道資源，造成小水電大規(guī)模窩電棄水，并威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，函須開(kāi)展小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)，為電力調(diào)度部門開(kāi)展多電源協(xié)調(diào)調(diào)度提供參考 。

極大不同于大中型水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)問(wèn)題，小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)存在很多困難：①小水電單站裝機(jī)容量小，分布廣，多為徑流式電站，調(diào)節(jié)能力差，且管理無(wú)序、滯后，難以對(duì)其發(fā)電能力進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)；②小水電發(fā)電能力影響因素眾多，考慮所有因素不僅工作量龐大，而且可能因?yàn)檩斎霂?lái)的過(guò)多噪聲而影響預(yù)測(cè)效果，需要選擇合理的預(yù)報(bào)因子實(shí)現(xiàn)小水電發(fā)電能力的高效、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；③小水電富集地區(qū)大多資料貧乏，尤其是與小水電發(fā)電能力相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足，導(dǎo)致難以開(kāi)展小水電發(fā)電預(yù)測(cè) 。

小水電發(fā)電能力是指小水電在一定氣象、水文條件下的發(fā)電潛力。小水電調(diào)節(jié)性能、裝機(jī)容量、地理位置、分布規(guī)律的特殊性，造成其在發(fā)電方面與大水電呈現(xiàn)出顯著差異性。因此，準(zhǔn)確掌握小水電發(fā)電時(shí)間、空間上的特性規(guī)律，是做好小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)工作的前提條件 。

小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)單站隨機(jī)性

小水電單站裝機(jī)容量較小、調(diào)節(jié)性能差，易受到不確定性外界因素的影響，難以形成較為穩(wěn)定的發(fā)電規(guī)律，故發(fā)電往往呈現(xiàn)出強(qiáng)隨機(jī)性與波動(dòng)J陛。圖1為某小水電及其所屬地區(qū)小水電群整體2013年發(fā)電能力曲線，利用盒形圖來(lái)表示各月數(shù)據(jù)離散程度。由1圖可看出，相對(duì)于地區(qū)小水電群整體發(fā)電情況，單站盒形圖“觸須”明顯更長(zhǎng)，說(shuō)明小水電單站發(fā)電能力序列中存在更多離群點(diǎn)，即“噪聲”數(shù)據(jù)川，具有更強(qiáng)的隨機(jī)性與波動(dòng)性。

小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)空間差異性

小水電多富集于偏遠(yuǎn)山區(qū)，涉及到的流域較小，可能因各自所處的地形、地貌條件，造成了小水電發(fā)電呈現(xiàn)出空間差異性。以云南省為例，其氣候空間差異顯著，具有“一山分四季，十里不同天”獨(dú)特的氣象現(xiàn)象。

小水電發(fā)電能力預(yù)測(cè)地區(qū)相似性

小水電雖具有隨機(jī)性與空間差異性，但地區(qū)集合構(gòu)成小水電群在水文、氣象條件上應(yīng)表現(xiàn)某種相似性。圖2為小水電與其所在地區(qū)小水電群整體發(fā)電數(shù)據(jù)平滑程度。由圖2可看出，年內(nèi)發(fā)電變化趨勢(shì)基本一致，即地區(qū)小水電整體與個(gè)體存在相似性。

綜上可知，小水電發(fā)電能力具有單站隨機(jī)性、空間差異性及地區(qū)相似性等時(shí)空特性，為開(kāi)展大小水電相關(guān)預(yù)測(cè)方法提供了策略支持。

由于小水電點(diǎn)多面廣、單站發(fā)電能力具有較強(qiáng)隨機(jī)性與波動(dòng)性，若以單站作為對(duì)象進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)效果不理想，也不具備規(guī)律性，而且一個(gè)地區(qū)小水電往往數(shù)量眾多，預(yù)測(cè)工作量巨大。同時(shí)，小水電是通過(guò)不同的電壓等級(jí)逐一并網(wǎng)的，對(duì)電網(wǎng)形成的影響是總體效應(yīng)，發(fā)電也具有地區(qū)相似性，形成的小水電集合會(huì)呈現(xiàn)出較穩(wěn)定的規(guī)律，更能體現(xiàn)小流域的整體特征。

ANN(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))是一種“采用物理可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)來(lái)模仿人腦神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能的系統(tǒng)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前應(yīng)用最為廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一，它是由輸入層、中間層、輸出層組成的階層型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，中間層可擴(kuò)展為多層。相鄰層之間各神經(jīng)元進(jìn)行全連接，而每層各神經(jīng)元之間無(wú)連接。目前許多商用軟件(如MatLab)中都包含了成熟的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件包可供方便地調(diào)用。

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)某多小水電地區(qū)的網(wǎng)供負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)采用兩階段還原方法，即分別預(yù)測(cè)該地區(qū)的地區(qū)負(fù)荷和小水電出力，并最終合成該地區(qū)的網(wǎng)供負(fù)荷。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入量選擇方面，依據(jù)前文分析結(jié)論，選取如下 ：

(1)進(jìn)行地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，選擇預(yù)測(cè)日前一天(相同日類型)的96點(diǎn)地調(diào)口徑負(fù)荷數(shù)據(jù)、與預(yù)測(cè)相同日類型的前5日最高負(fù)荷值、預(yù)測(cè)日最高氣溫和日最低氣溫、預(yù)測(cè)日前3日最高氣溫平均值和最低氣溫平均值(根據(jù)前文結(jié)論，對(duì)于待預(yù)測(cè)地區(qū)地調(diào)口徑最高負(fù)荷與3日平均最高/最低氣溫相關(guān)性最強(qiáng))作為輸入向量。

(2)進(jìn)行小水電出力預(yù)測(cè)時(shí)，選擇預(yù)測(cè)日前一天的96點(diǎn)出力數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)日當(dāng)日降雨量、預(yù)測(cè)日前28日累計(jì)降雨量總值(根據(jù)前文結(jié)論，對(duì)于待預(yù)測(cè)地區(qū)小水電日最大出力與28日累計(jì)降雨量相關(guān)性最強(qiáng))作為輸入向量。2100433B

小水電形象標(biāo)識(shí)

小水電辦刊特色

《小水電》力求通俗易懂，面向全國(guó)廣大中小水電工作者，是農(nóng)網(wǎng)改造、小水電代燃料生態(tài)保護(hù)工程、水電站運(yùn)行和技術(shù)改造的參考書(shū)。

第1章小水電開(kāi)發(fā)概述1

1什么是水力發(fā)電？1

2小水電是怎么定義的？1

3小水電如何分檔？2

4小水電的特點(diǎn)是什么？2

5小水電的清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）有何特點(diǎn)？2

6如何看待我國(guó)小水電的發(fā)展前景？4

7我國(guó)小水電的發(fā)展情況如何？4

8開(kāi)發(fā)小水電有何優(yōu)勢(shì)？5

9小水電站的基本構(gòu)成如何？6

10什么是微水電？7

11微水電的主要特點(diǎn)是什么？7

12開(kāi)發(fā)微水電有何意義？7

13何謂離網(wǎng)發(fā)電？8

14為什么小水電多數(shù)屬于離網(wǎng)系統(tǒng)？8

第2章電工基礎(chǔ)知識(shí)9

15什么是電流？9

16電流的單位是什么？9

17什么是直流電？9

18如何確定直流電的正、負(fù)極？9

19什么是交流電？10

20交流電的有效值是怎么確定的？10

21什么是交流電的相位差？11

22交流電有什么優(yōu)越性？11

23單相電與三相電的區(qū)別？11

24單相交流電不分正負(fù)，兩條線可以任意連接嗎？12

25什么是電位？12

26什么是電壓？電壓與電位是什么關(guān)系？12

27電壓的單位是什么？13

28什么是跨步電壓"para" label-module="para">

29電動(dòng)勢(shì)的含義是什么？1330什么是電阻和電阻率？13

31電阻的單位是什么？14

32導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體是如何定義的？14

33導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體在人類生活中有什么意義？14

34“能”與“功”的定義及區(qū)別是什么？15

35什么是功率？16

36什么是功率因數(shù)？16

37什么是歐姆定律？17

38電磁場(chǎng)與電磁波的概念17

39什么是法拉第電磁感應(yīng)定律？18

40什么是電機(jī)磁路？19

41電機(jī)的基本工作原理是什么？19

42電機(jī)中常用的絕緣材料有哪些？它們的容許工作溫度是多少？20

43什么是電機(jī)的溫升和溫升限度？20

44發(fā)電機(jī)的工作原理及主要結(jié)構(gòu)組成是什么"para" label-module="para">

45發(fā)電機(jī)的主要類型有哪些？21

46什么是同步發(fā)電機(jī)？22

47什么是異步電動(dòng)機(jī)和異步發(fā)電機(jī)？22

48同步電機(jī)與異步電機(jī)有哪些區(qū)別？23

49同步發(fā)電機(jī)工作原理是什么？24

50水輪發(fā)電機(jī)的工作原理是什么？25

51水輪發(fā)電機(jī)的分類有哪些？26

52三相交流發(fā)電機(jī)的三角形接法與星形接法？27

53何謂勵(lì)磁？28

54永磁電機(jī)有哪些好處？28

55什么是變壓器？變壓器的工作原理是什么？29

56變壓器是如何分類的？30

57直流電能變壓?jiǎn)幔?0

58如何減小輸配電的損失？30第3章水力能基礎(chǔ)32

59什么是水力能？32

60水力能有哪些主要特點(diǎn)？32

61常用描述水力能的物理量及有關(guān)單位換算？33

62水力能與哪些因素有關(guān)？33

63勢(shì)能與動(dòng)能有什么區(qū)別？34

64自然落差是如何定義的？它與水頭有區(qū)別嗎？34

65水面比降的概念如何，它對(duì)水電站的選址很重要嗎？35

66流量的概念及其在水力發(fā)電中的意義是什么？35

67什么是徑流總量、多年平均流量？36

68計(jì)算微小水電出力的基本公式是什么？36

69額定功率與實(shí)際功率有什么區(qū)別？36

70什么是出力和保證出力？36

71流速的定義是什么？37

72流速高發(fā)電量一定多嗎？37

73水力學(xué)的能量守恒關(guān)系式——伯努利方程38

74地形、地質(zhì)條件對(duì)水力能利用有哪些影響？38

75建設(shè)小水電需進(jìn)行哪些參數(shù)的測(cè)量？39

76測(cè)量流速、流量的儀器有哪些，如何測(cè)量？39

77如何利用浮標(biāo)測(cè)定法測(cè)量水的流量？40

78只測(cè)水的流速就可以決定建設(shè)小水電站嗎？41

79如何進(jìn)行落差的測(cè)量？41

80如何測(cè)量含沙量？42

81降雨量和蒸發(fā)量的收集很重要嗎？42

82結(jié)冰期對(duì)水電站設(shè)計(jì)有哪些要求？43

83如何綜合處理流量與落差的關(guān)系？44

84水力發(fā)電系統(tǒng)中有哪些損耗？44

85水力發(fā)電站是由哪些部分組成的？44

86水輪機(jī)與汽輪機(jī)和風(fēng)輪機(jī)的區(qū)別是什么？45

87水力能在發(fā)電的過(guò)程中會(huì)有變化嗎？46

88如何能保證水力發(fā)電的穩(wěn)定性？46

89水電中有哪幾種儲(chǔ)能方式？46

90什么是抽水儲(chǔ)能？47

91抽水儲(chǔ)能電站有哪些作用？47

第4章我國(guó)的小水電資源49

92世界水電的潛力及其開(kāi)發(fā)狀況49

93我國(guó)水力能的蘊(yùn)藏量和技術(shù)可開(kāi)發(fā)量49

94水能資源的勘查可信度50

95我國(guó)水力資源的分布51

96我國(guó)水力資源的特點(diǎn)51

97我國(guó)小水電的蘊(yùn)藏量和技術(shù)可開(kāi)發(fā)量52

98我國(guó)的小水電資源及其分布53

99我國(guó)開(kāi)發(fā)小水電的優(yōu)勢(shì)53

100我國(guó)的小水電資源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀54

101我國(guó)水力資源在世界中的地位54

102怎樣評(píng)估可利用的水力資源？55

103如何選取小水電和微水電的水源？56

第5章水力發(fā)電的原理與基本構(gòu)成57

104水力發(fā)電的基本工作原理是什么？57

105水力發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電有哪些異同點(diǎn)？57

106水的動(dòng)能如何轉(zhuǎn)換為機(jī)械能？58

107水的勢(shì)能如何轉(zhuǎn)換為機(jī)械能？59

108小型水力發(fā)電有哪幾種類型？59

109什么是小流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)？60

110微、小水電的場(chǎng)址選擇與大型水電站的場(chǎng)址選擇有何不同？61

111水力發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成是什么？61

112水工建筑由哪些部分組成？62

113水壩的作用是什么？類型有哪些？63

114小水電中常用的壩型有哪幾種？63

115壓力前池的作用及其結(jié)構(gòu)是什么？64

116壓力管道的作用是什么？有哪些分類？65

117何謂虹吸式進(jìn)水口？65

118水輪機(jī)的類型及其適用特點(diǎn)有哪些？66

119什么是水輪機(jī)的總效率？67

120什么是比轉(zhuǎn)速？68

121水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、發(fā)電頻率、出力三者之間的關(guān)系是什么？68

122水輪機(jī)調(diào)速器的作用及工作原理是什么？70

123水輪機(jī)引水系統(tǒng)中蝶閥的結(jié)構(gòu)及作用是什么？71

124水輪發(fā)電機(jī)的類型有哪些？其特點(diǎn)是什么？71

125什么是水輪發(fā)電機(jī)組的部件效率及總效率？72

126為什么水輪發(fā)電機(jī)通常都是多極的？73

127什么是貫流式水輪發(fā)電機(jī)組？73

128貫流式機(jī)組工作時(shí)需要落差嗎？74

129貫流式機(jī)組在小水電開(kāi)發(fā)中的優(yōu)勢(shì)有哪些？74

130永磁體在水輪發(fā)電機(jī)中有哪些應(yīng)用？74

131水輪發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電，能直接用來(lái)帶動(dòng)交流負(fù)載嗎？75第6章水輪機(jī)77

132水輪機(jī)的作用與特點(diǎn)是什么？77

133何為水輪機(jī)的相似率？77134水輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)有哪些？79

135水輪機(jī)性能的主要參數(shù)有哪些？80

136反擊式水輪機(jī)有哪幾類？80

137反擊式水輪機(jī)的特點(diǎn)是什么？81

138軸流式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)是什么？81

139貫流式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)是什么？82

140全貫流式與半貫流式機(jī)組的區(qū)別是什么？83

141燈泡式水電機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？83

142軸伸貫流式機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？84

143豎井貫流式機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？84

144定槳式與轉(zhuǎn)槳式的區(qū)別是什么？85

145斜流式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)是什么？85

146混流式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)是什么？86

147沖擊式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及分類有哪些？86

148沖擊式水輪機(jī)與反擊式水輪機(jī)的根本區(qū)別是什么？87

149水斗式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？87

150斜擊式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？88

151雙擊式水輪機(jī)的特點(diǎn)有哪些？88

152水輪機(jī)的葉形設(shè)計(jì)很講究嗎？89

153如何減輕水輪機(jī)葉片的汽蝕？89

154槳葉式水輪機(jī)的葉片數(shù)目與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是什么？90

155水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的作用是什么？90

156尾水管的作用是什么？如何選擇？91

157吸出高度的概念是什么？有哪些實(shí)際應(yīng)用？91

158什么是汽蝕和汽蝕系數(shù)？92

159水輪機(jī)的泥沙磨損原因及其種類有哪些？93

160減緩水輪機(jī)泥沙磨損的措施有哪些？94

161何為飛逸轉(zhuǎn)速？95

162如何為水輪機(jī)類型命名？95

163小水電站水輪機(jī)設(shè)備的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？96

164小水電站對(duì)設(shè)備有哪些要求？97第7章水輪機(jī)的調(diào)速與控制98

165水輪機(jī)為何要調(diào)速？98

166如何對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行控制？98

167小水電有哪幾種調(diào)速方式？99

168調(diào)速器的作用和基本原理是什么？101

169調(diào)速器的分類有哪些？101

170小水電中如何選擇調(diào)速設(shè)備？102

171電氣控制的作用及其配置是什么？103

172油壓控制的作用及控制過(guò)程有哪些？103

173水輪機(jī)事故停機(jī)的控制有哪些？104

第8章水輪發(fā)電機(jī)105

174水輪發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)是什么？105

175水輪發(fā)電機(jī)與汽輪發(fā)電機(jī)有什么區(qū)別？105

176水輪發(fā)電機(jī)有哪幾種分類？106

177水輪發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)是什么？106

178水輪發(fā)電機(jī)的電磁參數(shù)有哪些？107

179水輪發(fā)電機(jī)的機(jī)械參數(shù)有哪些？108

180水輪發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)有哪些？110

181水輪發(fā)電機(jī)有哪幾種冷卻方式？111

182水輪發(fā)電機(jī)自循環(huán)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)工作原理是什么？111

183蒸發(fā)冷卻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有哪些？112

184定子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？113

185轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？113

186水輪發(fā)電機(jī)中的軸承有哪幾類？114

187推力軸承的作用與基本結(jié)構(gòu)是什么？114

188導(dǎo)軸承的作用與基本結(jié)構(gòu)是什么？115

189勵(lì)磁系統(tǒng)的作用及分類是什么？115

190勵(lì)磁系統(tǒng)的自勵(lì)式與他勵(lì)式有哪些異同？117

191何謂微機(jī)勵(lì)磁？117

192何謂水輪發(fā)電機(jī)的電氣制動(dòng)？118

193永磁體在水輪發(fā)電機(jī)中有哪些應(yīng)用？118

194貫流發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)是什么？119

195小水電有哪些增容改造的途徑？119

第9章小型水輪發(fā)電機(jī)組121

196小型水輪發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成有哪些？121

197水輪發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)是什么？121

198小水電中水輪機(jī)的選用要遵循哪些原則？122

199小水電機(jī)組的主要布置方式有哪些？123

200水電機(jī)組中如何選擇發(fā)電機(jī)的類型？123

201油壓裝置的作用與基本構(gòu)成是什么？124

202微水電的控制與調(diào)節(jié)有哪些？124

203水輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)前的檢查有哪些？125

204水輪發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)有哪些步驟？126

205水輪發(fā)電機(jī)組的停機(jī)步驟有哪些？127

206水輪發(fā)電機(jī)組有哪幾個(gè)特征轉(zhuǎn)速？127

第10章小型水力發(fā)電站128

207小型水力發(fā)電站是由哪幾部分構(gòu)成的？128

208小型水力發(fā)電站有哪幾種類型？128

209什么是徑流式水電站？130

210如何進(jìn)行微、小水電站的選址？130

211如何選擇水輪發(fā)電機(jī)組？132

212小型水電站廠房的構(gòu)成及其基本功能是什么？133

213什么叫年滿發(fā)小時(shí)數(shù)？133

214小水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、火電和大型水電年滿發(fā)小時(shí)數(shù)是多少？134

215電氣主接線的一般要求是什么？134

216抽水儲(chǔ)能電站的建站要點(diǎn)是什么？134

217開(kāi)發(fā)梯級(jí)水電站的意義與要點(diǎn)是什么？135

第11章小型水電站的建設(shè)及水輪發(fā)電機(jī)組的安裝137

218水壩的分類及建壩要點(diǎn)是什么？137

219引水渠的作用及修建注意事項(xiàng)是什么？138

220微水電站建議采用的壓力前池有哪幾種？139

221什么是壓力水管？140

222壓力水管的類型有哪些？140

223鎮(zhèn)墩的作用是什么？141

224設(shè)計(jì)機(jī)房時(shí)應(yīng)注意什么？141

225反擊式水輪機(jī)的安裝要點(diǎn)是什么？142

226沖擊式水輪機(jī)的安裝要點(diǎn)是什么？142

227水輪發(fā)電機(jī)的安裝要點(diǎn)是什么？143

228小型水力發(fā)電機(jī)組試運(yùn)行前的檢查有哪些？144

229水輪發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)試運(yùn)行的目的是什么？144

230水輪發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)試運(yùn)行有哪些內(nèi)容和步驟？145

231微水電機(jī)組的試運(yùn)行包括哪些內(nèi)容？145

第12章小型水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行與檢修147

232水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)的要點(diǎn)是什么？147

233水輪發(fā)電機(jī)組遇有哪些情況應(yīng)禁止啟動(dòng)？147

234水輪發(fā)電機(jī)組具備哪些條件方可開(kāi)機(jī)？147

235水輪發(fā)電機(jī)組試車的操作步驟是什么？148

236水輪發(fā)電機(jī)組停機(jī)后需做哪些檢查？148

237水輪機(jī)開(kāi)機(jī)前需檢查哪些項(xiàng)目？149

238水輪機(jī)運(yùn)行中應(yīng)監(jiān)視哪些項(xiàng)目？149

239水輪機(jī)遇到哪些情況應(yīng)立即停機(jī)處理？149

240發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中應(yīng)做哪些檢查？149

241調(diào)速器運(yùn)行中應(yīng)監(jiān)視哪些項(xiàng)目？150

242調(diào)速器出現(xiàn)油壓事故應(yīng)如何處理？150

243混流式小型水輪發(fā)電機(jī)組正常開(kāi)機(jī)的步驟是什么？151

244混流式小型水輪發(fā)電機(jī)組正常關(guān)機(jī)的操作步驟是什么？151

245水輪發(fā)電機(jī)組為什么要定期大修與小修？151

246機(jī)組的小修與大修間隔是多長(zhǎng)？151

247水輪機(jī)的主要事故有哪些？152

248發(fā)電機(jī)的主要事故有哪些？152

249水輪發(fā)電機(jī)組出力下降的原因有哪些？153

250水電機(jī)組的主要振動(dòng)及其控制方法是什么？153

251發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的頻率波動(dòng)危害有哪些？155

參考文獻(xiàn)156

主題詞索引157 2100433B

小水電可再生能源

水電是可再生能源，而通常的大型水電屬于傳統(tǒng)能源，而小水電屬于新能源。國(guó)家于2005年2月份頒布的《可再生能源法》，鼓勵(lì)包括小水電在內(nèi)的可再生能源的開(kāi)發(fā)。

小水電從容量角度來(lái)說(shuō)處于所有水電站的末端，它一般是指容量5萬(wàn)千瓦以下的水電站。世界小水電在整個(gè)水電的比重大體在5%-6%。中國(guó)可開(kāi)發(fā)小水電資源如以原統(tǒng)計(jì)數(shù)7000萬(wàn)kW計(jì)，占世界一半左右。而且，中國(guó)的小水電資源分布廣泛，特別是廣大農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)，適合因地制宜開(kāi)發(fā)利用，既可以發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)解決當(dāng)?shù)厝嗣裼秒娎щy的問(wèn)題，又可以給投資人帶來(lái)可觀的效益回報(bào)，有很大的發(fā)展前景，它將成為中國(guó)21世紀(jì)前20年的發(fā)展熱點(diǎn)。

小水電鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)

世界上，許多發(fā)展中國(guó)家都制訂了一系列鼓勵(lì)民企投資小水電的政策。由于小水電站投資小、風(fēng)險(xiǎn)低、效益穩(wěn)、運(yùn)營(yíng)成本比較低，在國(guó)家各種優(yōu)惠政策的鼓勵(lì)下，全國(guó)掀起了一股投資建設(shè)小水電站的熱潮，由于全國(guó)性缺電嚴(yán)重，民企投資小水電如雨后春筍，悄然興起。國(guó)家鼓勵(lì)合理開(kāi)發(fā)和利用小水電資源的總方針是確定的，2003年開(kāi)始，特大水電投資項(xiàng)目也開(kāi)始向民資開(kāi)放。2005年，根據(jù)國(guó)務(wù)院和水利部的“十一五”計(jì)劃和2015年發(fā)展規(guī)劃，中國(guó)將對(duì)民資投資小水電以及小水電發(fā)展給予更多優(yōu)惠政策。中國(guó)小水電可開(kāi)發(fā)量占全國(guó)水電資源可開(kāi)發(fā)量的23%，居世界第一位。

小水電發(fā)展趨勢(shì)

世界上小水電的發(fā)展趨勢(shì)是：

①對(duì)過(guò)去認(rèn)為開(kāi)發(fā)不經(jīng)濟(jì)的壩址重新估價(jià)，增加水能效益。

②從綜合利用的角度去研究開(kāi)發(fā)水力資源。

③改進(jìn)設(shè)計(jì)與施工組織，降低小水電的造價(jià)。

④廣泛利用現(xiàn)有的水庫(kù)和大壩，以及供水、輸水系統(tǒng)中的水力資源修建小型水電站。

⑤改造現(xiàn)有水電站，使充分發(fā)揮效益。研究恢復(fù)條件較好、已關(guān)閉的小水電站。

⑥ 500kW以上的骨干電站將逐年增加，100kW以下的微型電站將逐年減少。

⑦統(tǒng)一設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)小水電站的自動(dòng)化。