НИУ МЭИ

Институт электроэнергетики

Кафедра НВИЭ

Курсовой проект по курсу “Управление режимами гэу” «Планирование суточного режима работы гэс»

Выполнил:

Вариант: № 32

Группа: Э-14-08

Принял: Матвиенко Н.И.

Москва - 2012 г.

Состав проекта

— построение основных энергетических характеристик гидроагрегата по данным натурных испытаний, анализ их достоверности и согласование с теоретическим описанием реальных физических процессов в гидроагрегате;

— выбор порядка включения в работу гидроагрегатов по визуальным оценкам экономичности и надежности их ра­боты;

— построение приближенных энергетических характери­стик ГЭС при условии равномерного распределения актив­ной мощности между гидроагрегатами с использованием графоаналитических методов;

— построение оптимальной по критерию минимума потерь активной мощности в гидроагрегатах энергетической харак­теристики ГЭС;

— распределение заданного почасового графика измене­ния активной мощности ГЭС между гидроагрегатами с ис­пользованием ранее построенных станционных характери­стик;

1. Исходные данные.

Рабочие характеристики гидроагрегатов при постоянном напоре:

, , , ― таблица 2.

Значения напоров гидроагрегатов:

H_a1 = 166 м; H_a2 = 176 м; H_a3 = 186 м; H_a4 = 196 м.

Мощность ГЭС:

N_ГЭС = 1000 МВт

Мощность агрегата ГЭС:

N_a = 250 МВт

Суточный график электрической нагрузки ГЭС ― таблица 1.

Таблица 1. Суточный график нагрузки ГЭС и тариф за электроэнергии

PГЭС(t) МВт	130	480	1000	770	950	850	530	690	900	240	130
t, час	0-7	7-8	8-10	10-11	11-13	13-16	16-18	18-20	20-22	22-23	23-24
Тариф руб/кВт*ч	1,5	4	4	4	4	4	4	4	4	4	1,5

Расход ресурса выключателей:

1 агрегат ― израсходовано 80% ресурса

2 агрегат ― 60% ресурса

3 агрегат ― 30% ресурса

4 агрегат ― 40% ресурса

Степень износа подпятника.

-по убыванию износа:

3 ―1― 4 ― 2

Вращающийся резерв ГЭС:

N_вращ = 200 МВт

Ограничение по расходу воды через ГЭС:

Q_ГЭС^min = 200 м³/с

Допущение:

При планировании режима работы агрегатов ГЭС считаем, что потери энергии в основных элементах гидравлической и электрической схем приведены к гидроагрегату и учтены в его характеристиках, включенных в состав исходной информации.

2.1. Построение основных энергетических характеристик гидроагрегата, анализ их достоверности и согласование с теоретическим описанием процесса в агрегате.

На основании рабочих характеристик агрегатов , i=1,..,4 для каждого из четырех агрегатов строится характеристика потерь мощности .

Расчетные формулы:

Потери мощности в агрегате:

Результаты расчетов представлены в таблицу 2, а также в графическом виде на рисунок 1.

Полученные характеристики нужно экстраполировать в зону малых нагрузок, таким образом определив значения потерь холостого хода для каждого агрегата (при ). Для радиально-осевых турбин эти значения лежат в пределах 10-20% от номинальной мощности (25-50 МВт).

Таблица 2. Основные энергетические характеристики агрегатов ГЭС.

N, МВт	Na1, МВт	Na2, МВт	Na3, МВт	Na4, МВт
0	35,29	21,35	23,17	27,00
25	28,53	21,10	21,69	25,40
50	23,64	21,10	21,69	24,95
75	18,75	19,64	17,91	19,90
100	15,52	15,34	14,98	16,89
125	13,28	13,02	13,10	14,99
150	12,92	11,81	11,96	13,95
175	13,27	10,53	10,37	12,20
200	13,27	11,00	9,51	9,80
225	15,17	11,50	9,77	9,56
250	35,73	15,90	10,42	11,73

2.2. Выбор порядка включения в работу агрегатов по визуальным оценкам экономичности их работы.

Осуществляется на основании анализа характеристик потерь мощности гидроагрегатов , рассчитанных в предыдущем разделе.

Мощность ГЭС определяет количество работающих агрегатов следующим образом:

МВт ― ;

МВт ― ;

МВт ― ;

МВт ― .

Из рисунка 1 видно, что при МВт первым в работу следует включать 3 агрегат, так как он имеет минимальные потери, затем его сменяет 4;

при МВт сначала работают 1 и 4 агрегаты, затем 2 и 4;

при МВт работают 1, 2 и 4 агрегаты;

при МВт работают все четыре агрегата ― 1, 2, 3 и 4.

2.3. Построение эквивалентной энергетической характеристики ГЭС при условии равномерного распределения активной мощности между агрегатами графо-аналитическим способом.

Для дальнейшего планирования работы ГЭС осуществляется построение эквивалентных характеристик потерь ГЭС .

В данном разделе производится построение приближенной эквивалентной характеристики ГЭС аналитическим методом. Исходными данными для построения являются характеристики потерь мощности агрегатов , полученные в разделе 2.1.

Метод построения.

Для каждого значения N_ГЭС по условию равномерного распределения мощности между агрегатами определяется мощность каждого агрегата:

.

По характеристикам потерь мощности агрегатов в соответствии с критерием минимума потерь мощности ГЭС визуально определяется состав работающих агрегатов, а также потери каждого агрегата и ГЭС в целом .

При этом считаем, что приближенная эквивалентная характеристика строится при напоре ГЭС, равном среднему из четырех заданных напоров:

При переходе от меньшего числа работающих агрегатов к большему необходимо определить скачки изменения потерь мощности ГЭС. Например, для N_ГЭС = 250 МВт при потери ГЭС определяются как потери одного агрегата: = 10,42 МВт, а при ― как сумма потерь двух агрегатов: = 26,12 МВт. Аналогичным образом определяются скачки для N_ГЭС = 500 МВт и 750 МВт.

Результаты представлены в таблице 3 приближенной характеристики ГЭС и в графическом виде ― на рисунке 2.