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2.2.2 水电站发电量计算
（1）确定年平均发电量。水电站依靠水的重力势能驱动水轮机发电。根据自流段确定的总水头，
结合引水线路的调水规模，确定年平均发电量 ［23］ 。水电站发电计算的公式如下：
N = 9.81 × η × Q × H = a × Q × H i （3）
i
i
i
i
式中： η 为机组总效率；a 为出力系数，一般大中型水电站可取 a 值为 8.0 ~ 8.5； Q 、N 、H 分别为
i
i
i
某时段的流量、出力及水头。
（2）确定装机容量。根据自流段总水头确定的平均出力和发电量后，还需根据水电站发电设备的
年利用小时数，确定水电站的装机容量。
N install = N avg × 8760/R （4）
式中： N install 为装机容量； N avg 为根据水头测算的平均出力； R 为发电设备的年利用小时数。
考虑到引水渠道规划的梯级水电站流量比较
1.2
稳定，年利用小时数较一般水电站发电设备的年 1.0
利用小时数高；本次调水线路中需要考虑风电、 0.8
光伏的随机性和间歇性，因此，规划的水电站要 综合出力系数 0.6

有一定的调蓄能力。综合两种因素，选择 5000 h 0.4
0.2
作为规划水电站发电设备的年利用小时数。
0.0
（3）基 于 风 光 出 力 随 机 性 确 定 水 电 站 调 蓄 能 0 4 8 12 16 20 24
时间/h
力 。 西 藏 风 电 、 光 伏 日 综 合 出 力 系 数 如 图 2 所
图 2 西藏风电、光伏日内综合出力系数
示 ， 风 电 和 光 伏 的 综 合 出 力 系 数 白 天 大 、 晚 上
小，因此，要求调水线路上规划的水电站可以对风光资源驱动的梯级泵站进行日内调节。
富余风光资源驱动的调水工程模型中，通过利用规划水电站的调蓄能力，在风电、光伏综合出
力大于平均出力的时段，抽取的多余水量存储在水电站的水库中；在风电、光伏综合出力小于平均
出力的时段，将水库中的水用于补偿发电，填补风光电能出力不足导致的出力空缺。假定西藏平均
电力需求为 100 万 kW，拟定调水线路中水电站补偿存/供水的情况如图 3 所示。

300
风光出力
250
平均出力
200 存水段
出力/万 kW 150

100

50
0
0 4 8 12 16 20 24
时间/h
图 3 西藏水电补偿存/供水示意图
2.3 提水段泵站规划与耗电量计算
2.3.1 梯级泵站开发原则 对于长距离、高扬程梯级泵站的输水工程，分级数量和泵站选址将直接
决定整个泵站工程的投资及运行费用 ［24-25］ 。通过比较国内外跨流域调水工程中泵站分级数量和选址的
研究成果，结合我国青藏高原的地理情况，以 100 m 左右的扬程为梯级泵站分级原则 ［26-27］ 。
2.3.2 测算梯级泵站耗电量 对于离心泵而言，确定其工况点流量 Q 和扬程 H 的方法包括图解法和
数解法。水泵的工况点是水泵特性曲线和管路特性曲线的交点，可以利用数解法列出两条曲线方
程，联立求解得到水泵的工况点。
H = f ( ) （5）
Q

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