2.5. Составление суточного плана работы гэс на основе заданного почасового графика изменения активной мощности гэс с использованием полученных характеристик гэс.
Исходными данными для определения суточного плана работы ГЭС являются приближенная и точная эквивалентные характеристики ГЭС , рассчитанные для постоянного напора HГЭС = 181 м, суточный график нагрузки PГЭС(t) (таблица 1); данные по расходу ресурса оборудования, значение вращающегося резерва мощности на ГЭС, ограничения по расходу воды через ГЭС.
Суточные планы составляются в соответствии с требованиями надежности (допустимое число пусков/остановов агрегатов за сутки) и экономичности (обеспечение минимума потерь мощности и энергии на ГЭС за сутки).
В каждом из
планов для каждого интервала времени
определяются следующие показатели:
состав агрегатов z, мощность и потери каждого из агрегатов (МВт):
и
;потери активной мощности ГЭС (МВт): ;
подведенная мощность ГЭС (МВт):
;КПД ГЭС (о.е.):
;расход через агрегаты ГЭС (м3/с):
;объем стока воды через ГЭС (км3):
;выработка электроэнергии (МВтч):
;потери энергии (МВтч):
.
Кроме того, в целом за сутки рассчитываются:
объем стока
;выработка
;потери энергии
.
В зависимости от требований, предъявляемых к режиму ГЭС, составляется 5 планов.
1 план. Составление суточного режима работы ГЭС по критерию экономичности с использованием приближенной эквивалентной характеристики ГЭС.
Определяется
по рисунку 2 необходимое число и состав
работающих агрегатов. Мощность, которую
нужно обеспечить на ГЭС, делится
равномерно между агрегатами. По рисунку
1 для каждого из них находятся потери
и
далее
.
В соответствии с вышеприведенными
формулами рассчитываются остальные
параметры ГЭС (см. таблицу 6).
2 план. Составление суточного режима работы ГЭС по критерию экономичности с использованием точной эквивалентной характеристики ГЭС.
По рисунку 2
определяется число и состав работающих
агрегатов. Для каждого значения нагрузки
ГЭС по данным таблиц 5 определяется
мощность и потери каждого агрегата.
Если оказывается, что
не совпадает с точками характеристики
таблицы 6, то находится распределение
мощности между агрегатами, а их потери
определяются по рисунку 1.(по графикам
).
Рассчитанные параметры ГЭС для 2 плана представлены в таблице 6.
3 план. Составление суточного режима работы ГЭС по критерию надежности.
В соответствии с заданным ресурсом выключателей и данным по износу подпятников корректируется 2 план работы ГЭС.
Поскольку ресурс выключателя 1 агрегата израсходован на 80%, можно осуществлять его включение/отключение только один раз в сутки. По степени износа подпятника и ресурсу выключателя 3 агрегат должен включение/отключение не более одного раза в сутки, что и видно из плана (см. таблицу 7).
4 план. Составление суточного режима работы ГЭС по условию обеспечения резерва мощности на ГЭС.
В качестве исходного в данном случае также используем 2 план работы ГЭС.
Вращающийся резерв мощности на ГЭС возможно обеспечить при значении нагрузки на ГЭС до 800 МВт. На интервалах времени 8-10, 11-13, 13-16 и 20-22 это условие не выполняется, поэтому рассмотрим возможность установки резерва для других интервалов и произведем корректировку там, где это необходимо.
По таблице 7
определяем, что нужно подключить
дополнительный агрегат и произвести
оптимальное распределение мощности
,
выдаваемой в систему, на интервалах
0-7, 7-8,
18-20, 22-23 и 23-24.
На интервале 10-11 и 16-18 можно обеспечить вращающийся резерв мощности, для этого количества работающих агрегатов достаточно, поэтому, например, на интервале с16 до 18 часов дополнительный агрегат подключать не нужно.
В данном плане
помимо общих параметров рассчитывается
значение возможного резерва как разность
между суммарной установленной мощностью
агрегатов и мощностью, выдаваемой ими
в систему:
.
Результаты представлены в таблице 7.
5 план. Составление суточного режима работы ГЭС с учетом ограничения по расходу воды на ГЭС.
В данном пункте, как и в предыдущем, исходным является 2 план работы ГЭС.
В суточном
плане корректируются параметры тех
интервалов, для которых рассчитанное
значение расхода воды через ГЭС меньше
м3/с.
Для интервалов
времени 0-7, 22-23 и 23-24 принимается значение
расхода
м3/с.
Далее осуществляется решение обратной
задачи, т.е. для известного значения
расхода определяется подведенная
мощность ГЭС:
По рисунку 2 (точная характеристика
ГЭС) подбираются такие значения
и
,
которые в сумме дают
:
NГЭС+Δ NГЭС=332,52+22,6=355,12 МВт (см. табл. 8)
В связи тем, что расход ГЭС увеличился, возросла и мощность, которую ГЭС выдает в систему. Эту мощность нужно оптимальным образом распределить между работающими агрегатами (результаты ― в таблице 8).
|
Планирование суточных режимов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
1) По приближенной характеристики |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
2) По точной характеристике |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
3) По надежности ( I-й и III агрегаты можно включить и выключить только 1 раз в сутки) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
4) С учетом врящающегося резерва 200 МВт |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
5) Корректировка плана с учетом QГЭС>=200 м3/с |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
Таблица 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
7 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
|
|||||||||||||||||
t,час |
0-7 |
7-8 |
8-10 |
10-11 |
11-13 |
13-16 |
16-18 |
18-20 |
20-22 |
22-23 |
23-24 |
|
|||||||||||||||||||
Pгэс,МВт |
130 |
480 |
1000 |
770 |
950 |
850 |
530 |
690 |
900 |
240 |
130 |
|
|||||||||||||||||||
1 |
N1 |
|
|
250 |
192,5 |
237,5 |
212,5 |
|
|
225 |
|
|
|
||||||||||||||||||
N1 |
0 |
0 |
35,7 |
13,3 |
25,5 |
14,2 |
0 |
0 |
15,2 |
0 |
0 |
|
|||||||||||||||||||
N2 |
|
|
250 |
192,5 |
237,5 |
212,5 |
176,67 |
230 |
225 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
N2 |
0 |
0 |
15,9 |
10,9 |
13,7 |
11,3 |
10,6 |
12,4 |
11,5 |
0 |
0 |
|
|||||||||||||||||||
N3 |
130 |
240 |
250 |
192,5 |
237,5 |
212,5 |
176,67 |
230 |
225 |
240 |
130 |
|
|||||||||||||||||||
N3 |
12,9 |
10,2 |
10,4 |
9,8 |
10,1 |
9,6 |
10,3 |
9,9 |
9,8 |
10,2 |
12,9 |
|
|||||||||||||||||||
N4 |
|
240 |
250 |
192,5 |
237,5 |
212,5 |
176,67 |
230 |
225 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
N4 |
0 |
10,9 |
11,7 |
10,5 |
10,6 |
9,7 |
12,0 |
10,0 |
9,6 |
0 |
0 |
|
|||||||||||||||||||
Состав |
3 |
3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
2,3,4 |
2,3,4 |
1,2,3,4 |
3 |
3 |
|
|||||||||||||||||||
NГЭС |
12,87 |
21,02 |
73,78 |
44,42 |
59,89 |
44,79 |
32,91 |
32,28 |
46,00 |
10,16 |
12,87 |
|
|||||||||||||||||||
ГЭС |
МВт |
0,910 |
0,958 |
0,931 |
0,945 |
0,941 |
0,950 |
0,942 |
0,955 |
0,951 |
0,959 |
0,910 |
|
||||||||||||||||||
QГЭС |
м3/с |
80,5 |
282,2 |
604,7 |
458,7 |
568,8 |
503,9 |
317,0 |
406,8 |
532,8 |
140,9 |
80,5 |
|
||||||||||||||||||
ЭГЭС, МВтч |
910 |
130 |
260 |
130 |
260 |
390 |
260 |
260 |
260 |
130 |
130 |
3120 |
|||||||||||||||||||
ЭГЭС,МВтч |
90,10 |
21,02 |
147,56 |
44,42 |
119,78 |
134,38 |
65,83 |
64,55 |
92,01 |
10,16 |
12,87 |
802,69 |
|||||||||||||||||||
∆S,тыс.руб |
135,16 |
84,094 |
590,24 |
177,67 |
479,14 |
537,5 |
263,31 |
258,22 |
368,03 |
40,642 |
19,308 |
2953,3 |
|||||||||||||||||||
Wгэс (км^3) |
2,0277 |
1,0158 |
4,3541 |
1,6512 |
4,0951 |
5,4425 |
2,2826 |
2,9288 |
3,836 |
0,5072 |
0,2897 |
28,431 |
|||||||||||||||||||
2 |
N1 |
0 |
0 |
250 |
150 |
220 |
200 |
0 |
0 |
200 |
0 |
0 |
|
||||||||||||||||||
N1 |
0,0 |
0,0 |
35,7 |
12,9 |
14,8 |
13,3 |
0,00 |
0,0 |
13,3 |
0,0 |
0,0 |
|
|||||||||||||||||||
N2 |
130 |
0 |
250 |
180 |
230 |
200 |
160 |
220 |
220 |
0 |
130 |
|
|||||||||||||||||||
N2 |
12,8 |
0,0 |
15,9 |
10,6 |
12,4 |
11,0 |
11,3 |
11,4 |
11,4 |
0,0 |
12,8 |
|
|||||||||||||||||||
N3 |
0 |
250 |
250 |
220 |
250 |
230 |
170 |
250 |
250 |
240 |
0 |
|
|||||||||||||||||||
N3 |
0,0 |
10,4 |
10,4 |
9,7 |
10,4 |
9,9 |
10,7 |
10,4 |
10,4 |
10,2 |
0,0 |
|
|||||||||||||||||||
N4 |
0 |
230 |
250 |
220 |
250 |
220 |
200 |
220 |
230 |
0 |
0 |
|
|||||||||||||||||||
N4 |
0,0 |
10,0 |
11,7 |
9,6 |
11,7 |
9,6 |
9,8 |
9,6 |
10,0 |
0,0 |
0,0 |
|
|||||||||||||||||||
Состав |
2 |
3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
2,3,4 |
2,3,4 |
1,2,3,4 |
3 |
2 |
|
|||||||||||||||||||
NГЭС |
12,8 |
20,4 |
73,8 |
42,9 |
49,3 |
43,8 |
31,8 |
31,4 |
45,1 |
10,2 |
12,8 |
|
|||||||||||||||||||
ГЭС |
МВт |
0,911 |
0,959 |
0,931 |
0,947 |
0,951 |
0,951 |
0,943 |
0,956 |
0,952 |
0,959 |
0,911 |
|
||||||||||||||||||
QГЭС |
м3/с |
80,4 |
281,8 |
604,7 |
457,8 |
562,8 |
503,4 |
316,4 |
406,3 |
532,3 |
140,9 |
80,4 |
|
||||||||||||||||||
ЭГЭС, МВтч |
910 |
130 |
260 |
130 |
260 |
390 |
260 |
260 |
260 |
130 |
130 |
3120 |
|||||||||||||||||||
ЭГЭС,МВтч |
89,45 |
20,42 |
147,56 |
42,87 |
98,64 |
131,34 |
63,57 |
62,86 |
90,17 |
10,16 |
12,78 |
769,82 |
|||||||||||||||||||
∆S,тыс.руб |
134,17 |
81,666 |
590,24 |
171,49 |
394,56 |
525,37 |
254,29 |
251,44 |
360,69 |
40,642 |
19,167 |
2823,7 |
|||||||||||||||||||
Wгэс (км^3) |
2,03 |
1,01 |
4,35 |
1,65 |
4,05 |
5,44 |
2,28 |
2,93 |
3,83 |
0,51 |
0,29 |
28,36 |
|||||||||||||||||||
Тариф |
1,5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
1,5 |
|
|||||||||||||||||||
|
Таблица 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
3) По надежности ( I-й и III агрегаты можно включить и выключить только 1 раз в сутки) |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4) С учетом врящающегося резерва 200 МВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
t,час |
0-7 |
7-8 |
8-10 |
10-11 |
11-13 |
13-16 |
16-18 |
18-20 |
20-22 |
22-23 |
23-24 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Pгэс,МВт |
130 |
480 |
1000 |
770 |
950 |
850 |
530 |
690 |
900 |
240 |
130 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
3 |
N1 |
|
0 |
250 |
150 |
220 |
200 |
160 |
210 |
200 |
0 |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
N1 |
|
0,0 |
35,73 |
12,92 |
14,79 |
13,27 |
13 |
13,55 |
13,27 |
0,0 |
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N2 |
130 |
0,0 |
250 |
180 |
230 |
200 |
|
|
220 |
0,0 |
130 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N2 |
12,8 |
0,0 |
15,9 |
10,624 |
12,38 |
11 |
|
|
11,4 |
0,0 |
12,778 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N3 |
|
250,0 |
250 |
220 |
250 |
230 |
170 |
240 |
250 |
240,0 |
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N3 |
|
10,4 |
10,42 |
9,7188 |
10,42 |
9,9008 |
10,688 |
10,2 |
10,42 |
10,2 |
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N4 |
|
230,0 |
250 |
220 |
250 |
220 |
200 |
240 |
230 |
0,0 |
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N4 |
|
10,0 |
11,73 |
9,6104 |
11,73 |
9,6104 |
9,80 |
10,8 |
10,00 |
0,0 |
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Состав |
|
2 |
3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,3,4 |
1,3,4 |
1,2,3,4 |
3 |
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
NГЭС |
|
12,8 |
20,42 |
73,8 |
42,9 |
49,3 |
43,8 |
33,5 |
34,5 |
45,09 |
10,16 |
12,8 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
ГЭС |
МВт |
0,910 |
0,959 |
0,931 |
0,947 |
0,951 |
0,951 |
0,941 |
0,952 |
0,952 |
0,959 |
0,911 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
QГЭС |
м3/с |
80,4 |
281,8 |
604,7 |
457,8 |
562,8 |
503,4 |
317,3 |
408,0 |
532,3 |
140,9 |
80,4 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
ЭГЭС, МВтч |
910 |
130 |
260 |
130 |
260 |
390 |
260 |
260 |
260 |
130 |
130 |
3120 |
|
|||||||||||||||||||||||||
ЭГЭС,МВтч |
89,60 |
20,42 |
147,56 |
42,87 |
98,64 |
131,34 |
66,98 |
69,02 |
90,17 |
10,16 |
12,78 |
779,54 |
|
|||||||||||||||||||||||||
∆S,тыс.руб |
134,4 |
81,666 |
590,24 |
171,49 |
394,56 |
525,37 |
267,9 |
276,08 |
360,69 |
40,642 |
19,167 |
2862,2 |
|
|||||||||||||||||||||||||
Wгэс (км^3) |
2,0267 |
1,0146 |
4,3541 |
1,6481 |
4,0522 |
5,4363 |
2,2849 |
2,9378 |
3,8323 |
0,5072 |
0,2895 |
28,38 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
t,час |
0-7 |
7-8 |
8-10 |
10-11 |
11-13 |
13-16 |
16-18 |
18-20 |
20-22 |
22-23 |
23-24 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Pгэс,МВт |
130 |
480 |
1000 |
770 |
950 |
850 |
530 |
690 |
900 |
240 |
130 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
4 |
N1 |
0 |
130 |
250 |
150 |
220 |
200 |
0 |
150 |
200 |
|
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
N1 |
0,0 |
13,2 |
35,73 |
12,92 |
14,79 |
13,27 |
0 |
12,92 |
13,3 |
|
0,0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N2 |
65 |
175 |
250 |
180 |
230 |
200 |
160 |
170 |
220 |
120 |
65 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N2 |
20,2 |
10,5 |
15,9 |
10,624 |
12,38 |
11 |
11,298 |
10,8 |
11,4 |
13,48 |
20,22 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N3 |
65 |
175 |
250 |
220 |
250 |
230 |
170 |
170 |
250,0 |
120 |
65 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N3 |
19,4 |
10,37 |
10,42 |
9,7188 |
10,42 |
9,9008 |
10,688 |
10,7 |
10,4 |
13,476 |
19,42 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N4 |
|
|
250 |
220 |
250 |
220 |
200 |
200 |
230 |
|
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
N4 |
|
|
11,73 |
9,61 |
11,73 |
9,61 |
9,8 |
9,80 |
10 |
|
0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Состав |
|
2,3 |
1,2,3 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
2,3 |
2,3 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
NГЭС |
|
39,6 |
34,1 |
73,8 |
42,9 |
49,3 |
43,8 |
31,8 |
44,2 |
45,1 |
27,0 |
39,6 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
Nвращ |
370 |
270,0 |
0,0 |
230,0 |
50,0 |
150,0 |
220,0 |
310,0 |
100,0 |
260,0 |
370,0 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
ГЭС |
МВт |
0,766 |
0,934 |
0,931 |
0,947 |
0,951 |
0,951 |
0,943 |
0,940 |
0,952 |
0,899 |
0,766 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
QГЭС |
м3/с |
95,5 |
289,5 |
604,7 |
457,8 |
562,8 |
503,4 |
316,4 |
413,5 |
532,3 |
150,3 |
95,5 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
ЭГЭС, МВтч |
910 |
130 |
260 |
130 |
260 |
390 |
260 |
260 |
260 |
130 |
130 |
3120 |
|
|||||||||||||||||||||||||
ЭГЭС,МВтч |
277,48 |
34,10 |
147,56 |
42,87 |
98,64 |
131,34 |
63,57 |
88,44 |
90,17 |
26,96 |
39,64 |
1040,78 |
|
|||||||||||||||||||||||||
∆S,тыс.руб |
416,22 |
136,4 |
590,24 |
171,49 |
394,56 |
525,37 |
254,29 |
353,76 |
360,69 |
107,82 |
59,46 |
3370,3 |
|
|||||||||||||||||||||||||
Wгэс (км^3) |
2,41 |
1,04 |
4,35 |
1,65 |
4,05 |
5,44 |
2,28 |
2,98 |
3,83 |
0,54 |
0,34 |
28,91 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Таблица 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
5) Корректировка плана с учетом QГЭС>=200 м3/с |
Nпод, МВт = |
355,12 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
QГЭС |
м3/с |
200 |
281,83 |
604,74 |
457,8 |
562,8 |
503,37 |
316,39 |
406,3 |
532,26 |
200 |
200 |
|
||||||
Nгэс, МВт |
332,52 |
480 |
1000 |
770 |
950 |
850 |
530 |
690 |
900 |
332,5 |
332,5 |
|
|||||||
5 |
N1 |
|
0 |
250 |
150 |
220 |
200 |
0 |
0 |
200 |
0 |
0 |
|
||||||
N1 |
|
0 |
35,73 |
12,92 |
14,79 |
13,27 |
0 |
0 |
13,27 |
0,0 |
0,0 |
|
|||||||
N2 |
125 |
0 |
250 |
180 |
230 |
200 |
160 |
220 |
220 |
125 |
125 |
|
|||||||
N2 |
13,02 |
0 |
15,9 |
10,624 |
12,38 |
11 |
11,298 |
11,4 |
11,4 |
13,02 |
13,02 |
|
|||||||
N3 |
207,5 |
250 |
250 |
220 |
250 |
230 |
170 |
250 |
250 |
207,5 |
207,5 |
|
|||||||
N3 |
9,6 |
10,42 |
10,42 |
9,7188 |
10,42 |
9,9008 |
10,688 |
10,42 |
10,42 |
9,6 |
9,6 |
|
|||||||
N4 |
|
230 |
250 |
220 |
250 |
220 |
200 |
220 |
230 |
0,0 |
0,0 |
|
|||||||
N4 |
|
10 |
11,73 |
9,61 |
11,73 |
9,61 |
9,80 |
9,61 |
10 |
0,0 |
0,0 |
|
|||||||
Состав |
2,3 |
3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
1,2,3,4 |
2,3,4 |
2,3,4 |
1,2,3,4 |
2,3 |
2,3 |
|
|||||||
NГЭС |
22,6 |
20,4 |
73,8 |
42,9 |
49,3 |
43,8 |
31,8 |
31,4 |
45,1 |
22,6 |
22,6 |
|
|||||||
ЭГЭС, МВтч |
2327,5 |
130 |
260 |
130 |
260 |
390 |
260 |
260 |
260 |
332,5 |
332,5 |
4942,5 |
|||||||
ЭГЭС,МВтч |
158,34 |
20,42 |
147,56 |
42,873 |
98,64 |
131,34 |
63,572 |
62,86 |
90,173 |
22,62 |
22,62 |
861,02 |
|||||||
∆S,тыс.руб |
237,51 |
81,666 |
590,24 |
171,49 |
394,56 |
525,37 |
254,29 |
251,44 |
360,69 |
90,48 |
33,93 |
2991,7 |
|||||||
Wгэс (км^3) |
5,04 |
1,01 |
4,35 |
1,65 |
4,05 |
5,44 |
2,28 |
2,93 |
3,83 |
0,72 |
0,72 |
32,02 |
|||||||