Пояснительная записка. Исходные данные и алгоритм расчёта
 Скачать 52.27 Kb.
|
|
Введение Одним из приоритетных стратегических ориентиров Государственной энергетической политики, заложенных Энергетической стратегией России на период до 2030 года, является создание условий для расширения производства электрической и тепловой энергии на основе возобновляемых источников энергии и формирование долгосрочной политики развития возобновляемых источников энергии, учитывающей структуру и тенденции изменения прогнозного топливно-энергетического баланса. Для вовлечения ВИЭ в энергетический баланс необходимо решать ряд научно-технических задач, важнейшая из которых – достоверное и прогнозируемое определение мощности и режима производства энергии установками на основе ВИЭ. Выбор установленной мощности ГЭС – сложная инженерная задача, решение которой с одной стороны зависит от гидрологических характеристик реки в заданном створе, с другой – от особенностей энергосистемы, в которой будет работать проектируемая ГЭС. Как правило, установленная мощность определяется по условиям маловодного года с тем, чтобы обеспечить гарантированную энергоотдачу в период максимальной потребности в электроэнергии (январь–декабрь). В некоторых случаях, когда ёмкости водохранилища недостаточно для перераспределения стока с половодного периода на зимние месяцы даже в условиях маловодного года, а неравномерность стока очень высока, дополнительно может быть установлена так называемая дублирующая мощность. Дублирующая мощность не участвует в покрытии графика нагрузки в зимнее время, не обеспечивает выдачу гарантированной мощности, она используется только в период половодья и её обоснование – отдельный экономический расчёт. Исходные данные и алгоритм расчёта Таблица 1 - Среднемесячные расходы реки, м3/с
Таблица 2 - Кривая связи верхнего бьефа Zвб(Vв)
Таблица 3 - Кривая связи нижнего бьефа Zнб(Qнб)
Таблица 4
Рисунок 1 - Показатели графиков нагрузки энергосистемы для района - Юг Параметры ГЭС: НПУ = 260 м КПД ГЭС = 85 % Расчетные формулы: Р"сист. зим.= 8000 + 200*(№ 4-1) = 8000 + 200*(2,04 – 1) = 8208 МВт; Тсист.= 4500 + 100*(№ 4-1) = 4500 + 100*(2,04 - 1) = 4604 ч . Последовательность расчета. 1 Определение установленной мощности ГЭСУстановленную мощность ГЭС по выполняемым в системе функциям можно представить в виде суммы:  (1)Выбор  производится в процессе технико-экономических расчетов и не входит в задачу данного практикума. В данной работе вычисляется одно из возможных значений этой мощности. Вытесняющая рабочая мощность ГЭС определяется из условия максимума вытеснения тепловых мощностей системы.При определении резервной мощности ГЭС необходимо учитывать следующее. 1. Нагрузочный резерв системы определяется из условия поддержания частоты и напряжения в допустимых пределах. Этот резерв колеблется от 1 до 3% зимнего максимума нагрузки. Большее значение соответствует изолированным энергосистемам. Разделение нагрузочного резерва между ТЭС и ГЭС осуществляется приближенно: пропорционально их максимальным рабочим мощностям. 2. Аварийный резерв системы выбирается в пределах 10% зимнего максимума нагрузки, и он не должен быть меньше максимальной единичной мощности самого крупного агрегата системы. Для расположения части аварийного резерва системы на ГЭС необходимо соответственно предусмотреть дополнительный полезный объем водохранилища. В средневодных условиях аварийный резерв, отнесенный на ГЭС, может быть обеспечен за счет избытков воды по сравнению с маловодными условиями. Планирование капитального ремонта оборудования энергосистемы производится по следующим принципам. Ремонт оборудования ГЭС осуществляется в те месяцы, когда оно не полностью используется в энергосистеме, т. е. на ГЭС имеется свободная мощность. При составлении баланса учитываем следующее: аварийный резерв составляет 8% от рабочей мощности, нагрузочный резерв - 2% от рабочей мощности. Так как на проектируемой ГЭС не предусматривается дополнительного объема водохранилища, то на ней устанавливаем только нагрузочный резерв (10% от рабочей мощности). Вытесняющая рабочая мощность ГЭС определяется из условия максимума вытеснения тепловых мощностей системы.  определяется по первому или двенадцатому месяцу. Для этих месяцев Установленная мощность ТЭС рассчитывается по формуле:  (2)где,  это разница максимальной мощности системы и рабочей мощности проектируемой ГЭС. вычисляется как : (3) вычисляется как разница необходимой нагрузочной мощности в системе, и мощности которую могут предоставить ГЭС в данной системе. (4)2 Планирование капитальных ремонтов оборудованияПланирование капитального ремонта оборудования энергосистемы производится по следующим принципам [1]. Ремонт оборудования ГЭС осуществляется в те месяцы, когда оно не полностью используется в энергосистеме, т.е. на ГЭС имеется свободная мощность. При этом продолжительность ремонта агрегатов ГЭС принимается равной 15 дням, а частота их проведения – 1 раз в 4 года. Ремонтная площадь проектируемых ГЭС:  (5)В дальнейшем это число нужно будет уточнить согласно выбранному числу ГА станции и единичной мощности ГА и показать сколько ГА мы ремонтируем и в какие месяцы. Капитальный ремонт оборудования ТЭС планируется, исходя из расчета остановки каждого агрегата на ремонт в среднем 1 раз в 2 года. Нормы ремонта для ТЭС - с поперечными связями – 15 дней, - блочные ТЭС – 30 дней. Так как для данной системы количество ТЭС с поперечными связями равно 50% от общего числа, а с блочными 50% от общего числа,  (6)Свободная мощность на ГЭС или ТЭС определяется для каждого месяца Т определяется:  (7)Распределять резервы, по году нужно исходя из следующих критериев: Для ГЭС: Ремонт ГА должен проводиться только после окончания сезона паводка. Для ТЭС: Ремонт в течение года должен быть распределен равномерно, и проводиться в месяцы с наибольшей свободной мощностью ТЭС. [1] Результаты расчётов Вытесняющая рабочая мощность ГЭС определяется из условия максимума вытеснения тепловых мощностей системы. определяется по первому или двенадцатому месяцу. Для этих месяцев  (1)Резерв для станции принимаем 10% от рабочей мощности станции.  (2)Таким образом, установленная мощность проектируемой ГЭС равна:  (3)Установленная мощность ТЭС рассчитывается по формуле:  (4)где, это разница максимальной мощности системы и рабочей мощности проектируемой ГЭС. (5) вычисляется как : (6) вычисляется как разница необходимой нагрузочной мощности в системе, и мощности которую могут предоставить ГЭС в данной системе. =   = 164 МВт (7)Таким образом, установленная мощность проектируемой ГЭС равна: = 6695 + 657 + 164 = 7516 МВт (8)Ремонт оборудования ГЭС осуществляется в те месяцы, когда оно не полностью используется в энергосистеме, т.е. на ГЭС имеется свободная мощность. При этом продолжительность ремонта агрегатов ГЭС принимается равной 15 дням, а частота их проведения – 1 раз в 4 года. Ремонтная площадь проектируемых ГЭС:  (9)Капитальный ремонт оборудования ТЭС планируется, исходя из расчета остановки каждого агрегата на ремонт в среднем 1 раз в 2 года. Нормы ремонта для ТЭС: - с поперечными связями – 15 дней, - блочные ТЭС – 30 дней. Так как для данной системы количество ТЭС с поперечными связями равно 50% от общего числа, а с блочными 50% от общего числа,  (10) (11)Свободная мощность на ТЭС в сумме за год составляет  (12)Поскольку свободной мощности больше, чем необходимо для проведения ремонтов установка дополнительной ремонтной мощности не требуется. Результаты расчёта баланса мощности за год представлен в таблице 1 и рис.1 Таблица 1 – Баланс мощности энергосистемы в маловодном году
Рисунок 1 – Баланс мощности энергосистемы в маловодном году Заключение Целью данной работы являлось получение знаний и навыков по расчету баланса мощности ГЭС в маловодном году. В ходе работы была определена установленная мощность ГЭС – 1664 МВт; произведено планирование капитальных ремонтов оборудования ГЭС и ТЭС; составлен баланс мощности энергосистемы в маловодном году, а также построен годовой график максимальных нагрузок ЭЭС с учетом резервов. Список литературы 1. Обоснование параметров проектируемой ГЭС. Методические указания к курсовому проекту Александровский А.Ю., Силаев Б.Н.-М. Издательство МЭИ, 2006-103 с 2. Рокотян С.С., Шапиро И.М., Справочник по проектированию электроэнергетических систем. – М: Энергия, 1985-288 с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||