МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННО БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ПМиЭЭ
Расчетно-графическая работа:
«РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР РЕЖИМОВ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В СМЕШАННОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ»
Вариант №6
Факультет:
Группа:
Выполнил:
Принял:
Оценка: ______________ Дата: ________________________
Подпись: _____________________________________________
Новосибирск, 2017 г.
Содержание
1. РАСЧЕТ РЕЖИМА «СРАБОТКА-НАПОЛНЕНИЕ» ВОДОХРАНИЛИЩА ГЭС НА ЗАДАННУЮ ОТДАЧУ 2
1.1 Вводные данные 2
1.2 Расчеты по сработке и наполнению 4
1.2.1 Расчет для 9-го месяца 4
1.2.2 Расчет для 10-го месяца 4
1.2.3 Расчет для 11-го месяца 4
1.2.4 Расчет для 12-го месяца 4
1.2.5 Расчет для 1-го месяца 4
1.2.6 Расчет для 2-го месяца 5
1.2.6 Расчет для 3-го месяца 5
1.2.7 Расчет для 4-го месяца 5
1.2.8 Расчет для 5-го месяца 5
1.2.9 Расчет для 6-го месяца 6
1.2.10 Расчет для 7-го месяца 6
1.2.11 Расчет для 8-го месяца 6
1.2.12 Диспетчерский график 7
2. Определение суточного баланса мощности энергосистемы для зимних суток при условии работы ГЭС в пиковой части графика нагрузки 8
3. Определение вытесняющей мощности, резервов системы и ГЭС, установленной мощности гидростанции 9
4. Построение напорных характеристик ГЭС 10
ВЫВОДЫ 13
1. Расчет режима «сработка-наполнение» водохранилища гэс на заданную отдачу
1.1 Вводные данные
Таблица №1
|
Гидрограф бытового стока |
||||||||||||
|
Месяц |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Qбыт. |
640 |
495 |
206 |
350 |
240 |
230 |
210 |
2000 |
5500 |
3100 |
1700 |
1100 |
|
Pгар. |
100 |
85 |
75 |
90 |
90 |
90 |
90 |
250 |
330 |
310 |
210 |
150 |
Таблица №2
|
Гарантированная нагрузка ГЭС Ргар. = f (t), III тип графика |
||||||||||||
|
T, час |
1-8 |
9 |
10-15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|
Ргар.,% |
43 |
89 |
78 |
87 |
96 |
100 |
98 |
96 |
89 |
87 |
70 |
53 |
Таблица №3
|
Объемная характеристика водохранилища Zв.б. = f (v) |
||||||||
|
V, км3 |
0,8 |
1,3 |
2,3 |
3,9 |
4,5 |
5,5 |
6,37 |
8 |
|
Zв.б., м |
355 |
360 |
365 |
370 |
372 |
375 |
377 |
380 |
Таблица №4
|
Кривая связи градиентов нижнего бьефа и расходов Zн.б. = f (Qн.б.) |
|||||||
|
Q, м3/с |
0 |
200 |
400 |
800 |
1000 |
1500 |
3000 |
|
Zн.б., м |
331 |
331,7 |
332,3 |
333 |
333,4 |
334,1 |
335,6 |
Таблица №5
|
▼НГП |
380 м. |
|
▲ГМО |
365,6 м. |
1.2 Расчеты по сработке и наполнению
1.2.1 Расчет для 9-го месяца
Qбыт. = 294 м3/с;
Ргар. = 100 МВт;
РГЭС = 8,5 * 294 * (380 – 331,9) * 10-3 = 120,2 МВт.
1.2.2 Расчет для 10-го месяца
Qбыт. = 193 м3/с;
Ргар. = 170 МВт;
РГЭС = 8,5 * 193 * (380 – 331,7) * 10-3 = 79,4 МВт;
идет сработка водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (193 + 220) * (380 – 331,7) * 10-3 = 169,55 МВт;
∆V = 220 * 2,6 *10-3 = 0,572 км2;
V = 8 – 0,572 = 7,428 км2;
ZВ.Б. = 379 м.
1.2.3 Расчет для 11-го месяца
Qбыт. = 164 м3/с;
Ргар. = 160 МВт;
РГЭС = 8,5 * 164 * (379 – 331,55) * 10-3 = 66,15 МВт;
идет сработка водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (164 + 227) * (379 – 331,74) * 10-3 = 160,39 МВт;
∆V = 227 * 2,6 *10-3 = 0,59 км2;
V = 7,428 – 0,59 = 6,838 км2;
ZВ.Б. = 378,5 м.
1.2.4 Расчет для 12-го месяца
Qбыт. = 139 м3/с;
Ргар. = 220 МВт;
РГЭС = 8,5 * 139 * (378,5 – 331,45) * 10-3 = 55,59 МВт;
идет сработка водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (139 + 440) * (378,5 – 332,5) * 10-3 = 216,55 МВт;
∆V = 440 * 2,6 *10-3 = 1,14 км2;
V = 6,838 – 1,14 = 5,428 км2;
ZВ.Б. = 374,5 м.
1.2.5 Расчет для 1-го месяца
Qбыт. = 118 м3/с;
Ргар. = 220 МВт;
РГЭС = 8,5 * 118 * (374,5 – 331,4) * 10-3 = 43,23 МВт;
идет сработка водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (118 + 500) * (374,5 – 332,5) * 10-3 = 220,63 МВт;
∆V = 500 * 2,6 *10-3 = 1,3 км2;
V = 5,428 – 1,3 = 4,128 км2;
ZВ.Б. = 371 м.
1.2.6 Расчет для 2-го месяца
Qбыт. = 114 м3/с;
Ргар. = 140 МВт;
РГЭС = 8,5 * 114 * (371 – 331,38) * 10-3 = 38,39 МВт;
идет сработка водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (114 + 265) * (371 – 331,8) * 10-3 = 139 МВт;
∆V = 265 * 2,6 *10-3 = 0,69 км2;
V = 4,128 – 0,69 = 3,439 км2;
ZВ.Б. = 368,5 м.
1.2.6 Расчет для 3-го месяца
Qбыт. = 134 м3/с;
Ргар. = 170 МВт;
РГЭС = 8,5 * 134 * (368,5 – 331,435) * 10-3 = 42,21 МВт;
идет сработка водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (134 + 340) * (368,5 – 332,55) * 10-3 = 169,02 МВт;
∆V = 340 * 2,6 *10-3 = 0,884 км2;
V = 3,439 – 0,884 = 2,555 км2;
ZВ.Б. = 365,7 м.
1.2.7 Расчет для 4-го месяца
Qбыт. = 961 м3/с;
Ргар. = 165 МВт;
РГЭС = 8,5 * 961 * (365,7 – 333,3) * 10-3 = 264,66 МВт;
идет наполнение водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (961 – 500) * (365,7 – 332,5) * 10-3 = 164,58 МВт;
∆V = 500 * 2,6 *10-3 = 1,3 км2;
V = 2,555 + 1,3 = 3,855 км2;
ZВ.Б. = 370 м.
1.2.8 Расчет для 5-го месяца
Qбыт. = 1225 м3/с;
Ргар. = 165 МВт;
РГЭС = 8,5 * 1225 * (370 – 333,7) * 10-3 = 377,97 МВт;
идет наполнение водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (1225 – 790) * (370 – 332,97) * 10-3 = 164,15 МВт;
∆V = 790 * 2,6 *10-3 = 2,054 км2;
V = 3,855 + 2,054 = 5,909 км2;
ZВ.Б. = 376 м.
1.2.9 Расчет для 6-го месяца
Qбыт. = 587 м3/с;
Ргар. = 50 МВт;
РГЭС = 8,5 * 587 * (376 – 332,66) * 10-3 = 216,24 МВт;
идет наполнение водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (587 – 450) * (376 – 332,4) * 10-3 = 50,77 МВт;
∆V = 450 * 2,6 *10-3 = 1,17 км2;
V = 5,909 + 1,17 = 7,079 км2;
ZВ.Б. = 378,6 м.
1.2.10 Расчет для 7-го месяца
Qбыт. = 377 м3/с;
Ргар. = 50 МВт;
РГЭС = 8,5 * 377 * (378,6 – 332,2) * 10-3 = 148,69 МВт;
идет наполнение водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (377 – 240) * (378,6 – 331,8) * 10-3 = 51,47 МВт;
∆V = 240 * 2,6 *10-3 = 0,624 км2;
V = 7,079 + 0,98 = 7,703 км2;
ZВ.Б. = 379,5 м.
1.2.11 Расчет для 8-го месяца
Qбыт. = 294 м3/с;
Ргар. = 50 МВт;
РГЭС = 8,5 * 294 * (379,5 – 331,9) * 10-3 = 154,14 МВт;
идет наполнение водохранилища;
РГЭС = 8,5 * (294 – 170) * (379,5 – 331,56) * 10-3 = 51,05 МВт;
∆V = 170 * 2,6 *10-3 = 0,442 км2;
V = 7,703 + 0,442 = 8,145 км2.
1.2.12 Диспетчерский график
Рисунок №1 – Диспетчерский график
2. Определение суточного баланса мощности энергосистемы для зимних суток при условии работы ГЭС в пиковой части графика нагрузки
Таблица №6
|
Суточный график нагрузки энергосистемы |
|
|
T, час |
Ргар. МВт |
|
1 |
494,5 |
|
2 |
494,5 |
|
3 |
494,5 |
|
4 |
494,5 |
|
5 |
494,5 |
|
6 |
494,5 |
|
7 |
494,5 |
|
8 |
494,5 |
|
9 |
1023,5 |
|
10 |
897 |
|
11 |
897 |
|
12 |
897 |
|
13 |
897 |
|
14 |
897 |
|
15 |
897 |
|
16 |
1000,5 |
|
17 |
1104 |
|
18 |
1150 |
|
19 |
1127 |
|
20 |
1104 |
|
21 |
1023,5 |
|
22 |
1000,5 |
|
23 |
805 |
|
24 |
609,5 |
Средняя за
расчетный период мощность ГЭС (обычно
12мес).
Максимальная
мощность системы
=
1100 МВт.
Суточный график нагрузки энергосистемы определяется в соответствии с вариантом исходных данных.
Для суточного графика нагрузки необходимо построить интегральную кривую нагрузки (ИКН). Для этого график нагрузки делим на горизонтальные зоны, соответствующие ступеням изменения нагрузки. По оси времени для каждой зоны подсчитывается продолжительность ее нагрузки и определяется выработка электроэнергии.
Выработка электроэнергии откладывается в масштабе по оси абсцисс ИКН, на оси ординат в соответствующем масштабе – мощность системы. Максимальной мощности соответствует суточная выработка электроэнергии системы. Откладывая от полной выработки системы энергию ГЭС, по ИКН получаем значение мощности, определяющее место гидростанции в графике нагрузки системы.
Суточная выработка электроэнергии ГЭС определяется для расчетных максимальных (зимних) суток:
=
88,71 * 24 = 2129,107 МВт
Рвыт
Рисунок №2 – Определение суточного баланса мощности системы