水電站設計保證率

水電站設計保證率（design probability of hydropower station）是指水電站正常發電的保證程度。常用正常發電的總時段與計算總時段相比的百分率表示。時段長短可根據不同情況選用年、 月、 旬、日等。水電站設計保證率的確定，與水電站所在電力系統的負荷特性、系統中水電容量比重的大小、水電站的規模及其在電力系統中的作用，以及在水電站降低出力時，保證系統用電可能採取的補救措施等諸多因素有關。通常水電站設計保證率的選擇範圍為75%～98%。設計水電站時，合理選擇設計保證率十分重要 ^[1]  。

水電站設計保證率分為年保證率和歷時保證率兩種。對於年調節水電站和多年調節水電站，常以能正常工作年數佔總計算年數的百分率表示，稱年保證率。對於無調節水電站及其他調節性能較差的水電站，以能正常工作的月(旬、日）數佔計算總計月(旬、日)數的百分率表示，稱歷時保證率。

水電站設計保證率的選擇，是一個複雜的技術經濟問題。它與水電站所在電力系統用户組成與負荷特徵、水電站裝機規模及系統中水火電容量比重、河川徑流特性和水庫調節性能、設計保證率以外年份出力允許降低的程度以及保證系統供電可能採取的措施等因素有關。設計保證率越高，水電站保證出力越小，水電站規模越小，水能責源的利用程度越低；設計保證率低，水電站正常工作因水文條件遭受破壞的概率多(或歷時長)，其供電保證程度較差，但水電站規模較大,可提高水能資源的利用程度。

對不同設計保證率的比較方案，需通過技術經濟論證進行優選。但因水電站出力減小而導致電力系統乃至國民經濟的損失難以估算(必要時一般只能根據歷年宏觀調查結果進行估算)，故在水電站規劃、設計中，設計保證率多參考有關規程選用。系統中水電比重越大，電網最高負荷年利用小時數越高。水庫調節性能越好，水電站設計保證率一般取較高值。

《小水電水能設計規程》規定，小型水電站的設計保證率採用65%~90%。在設計負荷水平年內，同一電力系統中聯合運行的幾座水電站，可選擇統一的設計保證率。只有在個別情況下，如設計水電站僅問某特定用户或地區供電，系統聯結較弱，統一調度有困難時，才可根據水電站本身條件選擇設計保證率。當系統中水電比重很大時，一般要按特枯年份設計 ^[2]  。

設計保證率的選擇是一個複雜的技術經濟問題。它的實質是確定縮減用水合理程度的經濟權衡問題。設計保證率應通過技術經濟計算，並考慮其他影響，綜合分析確定。

設計保證率選得太低，正常工作遭到破壞的幾率將加大，破壞所帶來的國民經濟損失及其不良後果加重；設計保證率定得過高，雖可減輕破壞帶來的損失，但工程投資和其他費用將增加，或者不得不減小工程的效益。

從理論上説，可以通過動能經濟計算的途徑來選定。但實際上，由於水電站設計保證率涉及許多方面，初步設計時很難掌握足夠的符合實際的電力用户經濟特性及其他資料，進行技術經濟論證，因此一般是參照有關設計規程規範的規定，經過分析後選定。通常對大型水電站和水電裝機容量在系統中所佔比重較大者，應取較高的設計保證率。對中小型水電站和水電裝機容量在系統中佔比重較小者，可以選擇較低的設計保證率 ^[3]  。