МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ» КАФЕДРА ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Расчетно-графическая работа №3 по дисциплине:
«Электростанции на основе возобновляемых источников энергии»
«Баланс воды в водохранилище годового регулирования стока. Баланс мощностей энергосистемы с гидроэлектростанциями»
Вариант № 2
-
Работу выполнил:
| Группа:
| Работу проверил:
|
Москва
2022
Исходные данные:
-
Годовые графики максимальных и средних нагрузок ЭЭС РТ// ,РТ, Т = 1...12 мес.
-
Для каждого варианта (по номеру в журнале), ряд среднемесячных расходов за 1 год для конкретной реки;
-
Кривая связи верхнего бьефа 𝑍вб(𝑉в), т.е. зависимости отметки верхнего бьефа (ВБ) от объема водохранилища;
-
Кривая связи нижнего бьефа 𝑍нб(𝑄нб),, т.е. зависимости отметки нижнего бьефа (НБ) от расхода в нижнем бьефе;
-
Отметка нормального подпорного уровня (∇НПУ) для конкретной ГЭС:
∇НПУ = 296 − 0,5 ∙ 2 = 295 м; -
КПД ГЭС (ηГЭС) в данном типовом расчете принят равным 85%;
-
Коэффициент для зимних условий: 𝐾зим = 0,6 + 2 ∙ 0,01 = 0,62
Рассчитать и построить:
-
Провести водно-энергетический расчет при 𝑍вб𝑖 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 = ∇НПУ;
-
Подобрать режим ГЭС 𝑁гэс(𝑡) по критерию наибольшего вытеснения рабочих мощностей ТЭС в годовом графике средних нагрузок ЭЭС;
-
Провести водно-энергетический расчет сработки-наполнения водохранилища при 𝑍вб𝑖 = 𝑣𝑎𝑟 от ∇НПУ до ∇НПУ;
-
По полученному режиму рассчитать 𝑁раб𝑖 ;
-
Построить графики и предоставить необходимые таблицы, описанные в пункте «Отчётные материалы».
Таблица 1. Коэффициенты для построения графиков среднемесячных нагрузок
𝑇с, о.е.
| 𝛽з, о.е.
| 𝛽л, о.е.
| 𝛼л, о.е.
| 4500
| 0,66
| 0,718
| 0,747
| 5000
| 0,675
| 0,715
| 0,752
| 6000
| 0,710
| 0,76
| 0,8
| 7500
| 0,82
| 0,85
| 0,87
|
Таблица 2. Среднемесячные расходы реки Ангара за последние 30 лет.
№ вар
| X
| XI
| XII
| I
| II
| III
| IV
| V
| VI
| VII
| VIII
| IX
| 2
| 2208
| 1762
| 1608
| 1400
| 1290
| 1799
| 3573
| 3359
| 3613
| 3839
| 3754
| 3093
|
Таблица 3. Кривая связи верхнего бьефа
Z, м
| 200
| 220
| 240
| 260
| 280
| 300
| 310
| 320
| V, км3
| 0
| 0,5
| 4,2
| 14,1
| 34,6
| 67,2
| 89,5
| 116,7
|
Таблица 4. Кривая связи нижнего бьефа
Z, м
| 205,5
| 206
| 206,5
| 207
| 207,5
| 208
| 208,5
| 209
| 209,5
| 210
| 𝑄лет, м3⁄с
| 700
| 1950
| 3070
| 4400
| 5940
| 7770
| 9750
| 11880
| 14400
| 16600
|
Рисунок 1. Кривая связи верхнего бьефа
Рисунок 2. Кривая связи нижнего бьефа
Параметр
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| i
| t, мес
| c
| м3/с
| м
| км3
| м3/с
| м3/с
| км3
| км3
| м
| м
| м
| м
| МВт
| ч
| МВт·ч
| МВт·ч
| МВт
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| 11
| 12
| 13
| 14
| 15
| 16
| 17
| 18
| 19
| 1
| X
| 2,678·10⁶
| 2208
| 295
| 59,05
| 2208
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,6847
| 88,3153
| 1626,009
| 744
| 1209751
| 39024,22
| 3684,80878
| 2
| XI
| 2,592·10⁶
| 1762
| 295
| 59,05
| 1762
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,3982
| 88,60181
| 1301,777
| 720
| 937279,1
| 31242,64
| 3347,28138
| 3
| XII
| 2,678·10⁶
| 1608
| 295
| 59,05
| 1608
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,2873
| 88,7127
| 1189,487
| 744
| 884978,5
| 28547,69
| 3259,8
| 4
| I
| 2,678·10⁶
| 1400
| 295
| 59,05
| 1400
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,1375
| 88,86247
| 1037,372
| 744
| 771804,5
| 24896,92
| 3016,4
| 5
| II
| 2,419·10⁶
| 1290
| 295
| 59,05
| 1290
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,0583
| 88,94168
| 956,7158
| 672
| 642913
| 22961,18
| 2795,18138
| 6
| III
| 2,678·10⁶
| 1799
| 295
| 59,05
| 1799
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,4248
| 88,57517
| 1328,713
| 744
| 988562,3
| 31889,11
| 3265,00878
| 7
| IV
| 2,592·10⁶
| 3573
| 295
| 59,05
| 3573
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,6891
| 88,3109
| 2631,087
| 720
| 1894383
| 63146,1
| 4826,78389
| 8
| V
| 2,678·10⁶
| 3359
| 295
| 59,05
| 3359
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,6086
| 88,39135
| 2475,755
| 744
| 1841962
| 59418,13
| 4453,81325
| 9
| VI
| 2,592·10⁶
| 3613
| 295
| 59,05
| 3613
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,7041
| 88,29586
| 2660,09
| 720
| 1915264
| 63842,15
| 4478
| 10
| VII
| 2,678·10⁶
| 3839
| 295
| 59,05
| 3839
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,7891
| 88,2109
| 2823,763
| 744
| 2100880
| 67770,32
| 4641,65
| 11
| VIII
| 2,678·10⁶
| 3754
| 295
| 59,05
| 3754
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,7571
| 88,24286
| 2762,242
| 744
| 2055108
| 66293,81
| 4740,31325
| 12
| IX
| 2,592·10⁶
| 3093
| 295
| 59,05
| 3093
| 0
| 0
| 59,05
| 295
| 295
| 206,5086
| 88,49135
| 2282,279
| 720
| 1643241
| 54774,69
| 4405,68389
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ∑
| 23075,29
| ∑
| 16886126
| 553807
|
| Для первого расчёта при Zjвб = const сделаем водно-энергетический расчет:
Таблица 5. Водно-энергетический расчет для первого сценария
Рисунок 3. График изменения средней мощности от месяца
– абсолютный максимум зимней нагрузки энергосистемы:
– число часов использования максимума нагрузки системы:
– зависимости от Н. и района, в котором расположена система, следующих параметров:
– о.е. – плотность зимнего суточного графика нагрузки;
о.е. – плотность летнего суточного графика нагрузки;
– . – коэффициент, учитывающий уменьшение летней нагрузки по отношению к зимнему статическому максимуму (Р );
– абсолютный максимум летней нагрузки энергосистемы:
– коэффициент среднемесячной неравномерности нагрузки .
Таблица 6. Коэффициенты 𝑎𝑡зим/лет и 𝑏𝑡зим/лет
-
t
| Зима
|
| Лето
| ч
| 𝑎𝑡, о. е.
| 𝑏𝑡, о. е.
| 𝑎𝑡, о. е.
|
| 𝑏𝑡, о. е.
| 1
| 1,98
| -0,898
| 1,85
|
| -0,852
| 2
| 2,05
| -1,05
| 2,02
|
| -1,03
| 3
| 2,1
| -1,1
| 2,22
|
| -1,22
| 4
| 2,17
| -1,17
| 2,3
|
| -1,3
| 5
| 2,17
| -1,17
| 2,3
|
| -1,3
| 6
| 2,1
| -1,1
| 2,3
|
| -1,3
| 7
| 1,93
| -0,923
| 2,2
|
| -1,2
| 8
| 1,35
| -0,352
| 1,6
|
| -0,6
| 9
| 0,705
| 0,296
| 0,952
|
| 0,04
| 10
| 0,3
| 0,702
| 0,175
|
| 0,702
| 11
| 0,4
| 0,6
|
| 𝑃𝑡∗ = 1
| t
|
| Зима
| Лето
| ч
| 𝑎𝑡, о. е.
|
| 𝑏𝑡, о. е.
| 𝑎𝑡, о. е.
| 𝑏𝑡, о. е.
| 12
| 0,67
|
| 0,324
| 0,275
| 0,725
| 13
| 0,877
|
| 0,123
| 0,55
| 0,45
| 14
| 0,775
|
| 0,225
| 0,425
| 0,575
| 15
| 0,575
|
| 0,425
| 0,225
| 0,775
| 16
| 0,625
|
| 0,374
| 0,423
| 0,577
| 17
| 0,77
|
| 0,231
| 0,677
| 0,324
| 18
| 0,1
|
| 0,9
| 0,4
| 0,6
| 19
|
| 𝑃𝑡∗ = 1
| 0,5
| 0,5
| 20
| 0,175
|
| 0,825
| 0,625
| 0,375
| 21
| 0,25
|
| 0,75
| 0,575
| 0,425
| 22
| 0,375
|
| 0,625
| 0,35
| 0,51
| 23
| 0,758
|
| 0,242
| 0,275
| 0,725
| 24
| 1,35
|
| -0,352
| 0,952
| 0,047
| |