Шпоры к экзамену в ворде распиханные по папочкам / 29.Метод.отн.приростов / 29.Метод.отн.приростов

29. Распределение нагрузки между агрегатами с использованием метода относительных приростов. Сущность метода. Применение метода, преимущества и недостатки.

Оптимизация работы оборудования сводилась, в основном, к оптимизации оперативного распределения нагрузки между агрегатами. Практически все существующие модели оптимизации режимов загрузки оборудования электростанций основаны главным образом на минимизации расходов топлива либо на минимизации затрат на топливо.

В основе этих работ лежит так называемый метод относительных приростов топлива.

Этот метод используется для оптимизации загрузки параллельно работающих агрегатов ТЭС.

Суть данного метода состоит в том, что минимизируется суммарный расход топлива по станции в целом, т.е.:

Bст=В₁+В₂+...+Вn = В_i  MIN

минимум расхода топлива в энергосистеме достигается при равенстве относительных приростов. В качестве относительных приростов рассматривается частная производная расхода топлива по мощности каждой установки

.

Это условие позволяет определять очередность загрузки агрегатов исходя из топливной экономичности. В первую очередь должны загружаться те агрегаты, которые имеют наименьшие относительные приросты топлива, а разгружаться - наоборот, агрегаты, имеющие наибольшие относительные приросты.

НЕДОСТАТКИ, которые могут привести к существенным погрешностям:

• не учитывается возможность использования на станции разных видов топлива с разными стоимостными показателями;

• не учитываются затраты топлива, связанные с условиями перехода из одного состояния в другое;

• не учитывается влияние изменения величины выбросов вредных веществ на себестоимость электрической энергии.

• Не учитываются неэффективные уровни загрузки (когда цена на электрическую и тепловую энергию, складывающаяся в определенные часы суток может оказаться ниже топливной составляющей себестоимости производства электроэнергии или тепла на данной станции) и продолжительность условий такой эксплуатации в течение суток.

Методу относительных приростов топливных затрат. В этом случае в качестве функции оптимизации выступает прирост топливных издержек :

.

В этом случае И_Тi = с_ib_iN_i ,

где N_i - нагрузка i-го блока, МВт.

с_i - стоимость топлива на i-ом агрегате, приведенная к условному, руб/тут;

b_i - удельный расход условного топлива на i-ом агрегате при нагрузке N_i, тут/МВт ч;

Такая постановка задачи оптимизации позволяет находить оптимальное распределение нагрузки для агрегатов, работающих на разных видах топлив, с разными стоимостными показателями (но без учета пуска и останова агрегатов).

Перечисленные методики определения оптимальных режимов работы основаны на распределении нагрузки между агрегатами ТЭС при заданном уровне мощности станции и фактически заданном составе агрегатов. При распределении электрической и тепловых нагрузок между агрегатами ТЭС важно каждый раз определять экономическую целесообразность кратковременного вывода части работающих агрегатов в резерв и вид этого резерва. Получаемая в этом случае экономия топлива достигается как за счет снижения расхода топлива на холостой ход выведенных в резерв агрегатов, так и снижения удельного расхода топлива на оставшихся в работе агрегатах вследствие их более полной загрузки. Для агрегатов ТЭЦ составляющая экономии топлива определяется еще и увеличением выработки электрической энергии на тепловом потреблении за счет понижения давления в регулируемых отборах, из-за увеличения расхода сетевой воды через сетевые подогреватели агрегатов, оставшихся в работе. В результате, получаем, что по мере увеличения продолжительности провала нагрузки, вывод агрегатов в резерв, путем останова, приводит к уменьшению относительной доли пусковых затрат и при длительных провалах нагрузки к экономии топлива.

Кроме этого не учитываются убытки станции при работе в рыночных условиях, когда на отдельных этапах покрытия графика нагрузки не учитываются возможные режимы работы с ценами ниже топливной составляющей производства электроэнергии.

Останов части работающих агрегатов приводит к снижению величины вращающегося резерва и ухудшению возможности аварийного подхвата нагрузки. Кроме того, частые остановы и пуски приводят к накоплению усталостных напряжений и могут привести к отказу отдельных элементов и узлов, к снижению срока службы агрегатов к увеличению возможного недоотпуска электроэнергии, к увеличению затрат на ремонт оборудования. Поэтому для выбора состава оборудования необходимо учитывать все эти факторы.

Топливная характеристика энергоблока:

При изменении мощности от Na до Nб происходит её прирост на N. В то же

время происходит прирост расхода топлива на В.

В /N и является относительным приростом. Его предел при N 0 это частная производная топливной характеристики по мощности.

т.е. первая производная равна 0, что обеспечивает экстремум расходной характеристики, а равенство второй производной больше 0 обеспечивает в данной точке минимум.

Необходимо, чтобы в процессе поиска оптимума изменение мощности каждого из блоков компенсировалось бы изменением нагрузки на другом блоке, но это изменение должно быть с противоположным знаком. Тогда общая мощность станции всегда будет неизменной. В системе производится оперирование мощностью каждого агрегата как будто он является независимым, что и приводит к нарушению условия постоянства мощности станции.

Одним из необходимых условий применения метода относительных приростов является необходимость выпуклости вниз целевой функции на всех её участках . Кроме того необходимо, чтобы функция не имела разрывов.

В тех случаях, когда функция не выпуклая, а вогнутая (выпуклая вверх) можно получить неправильное решение.