23. Баланс энергии в энергосистеме.

Балансы энергии системы составляют для сопоставления размеров потребности энергосистемы в электроэнергии с возможностью производства её на электрических станциях и получения из других энергосистем.

,

Баланс мощности необходим, чтобы предусмотреть наличие реальных мощностей в системе, позволяющих покрыть пики графика нагрузки и строится он на графике максимальных мощностей системы в годовом разрезе. Вторым важнейшим параметром является баланс энергии, который строится на графике средних мощностей системы и позволяет распределить количество энергоносителей внутри году между различными типами электростанций.

Вырабатываемая за сутки электростанцией энергия рассчитывается как часа, а за месяц соответственно часов.

23. Морфометрические характеристики верхнего бьефа.

Для получения на ГЭС напора естественное падение участка реки сосредоточивается в одном месте с помощью плотины или деривационных сооружений. Однако создать у турбин ГЭС напор, равный по величине полному паде­нию реки на данном участке, никогда не удается. При работе ГЭС часть естественной энергии реки должна расхо­доваться на продвижение воды от начала используемого участка реки до турбин и от турбин до выхода в естествен­ное русло реки. Такие потери напора и энергии реки всег­да неизбежны. Сначала мы рассмотрим потери напора в верхнем бьефе ГЭС.

Поверхность воды в водохранилище может быть гори­зонтальной, как это показано на рис. 1, только в том случае, когда в нем нет никакого течения воды. При наличии притока воды в водохранилище и работе ГЭС по­верхность воды в водохранилище всегда имеет криволиней­ную форму. Продольный разрез по оси водохранилища изображен на рис. 2. Если известны гидравлические ха­рактеристики водохранилища и величина протекающего через него расхода воды, то всегда можно найти форму кривой свободной поверхности, т. е. кривую подпора с по­мощью способов, излагаемых в курсе гидравлики.

Вследствие криволинейности свободной поверхности воды в водохранилище разность уровней воды, измеренных в верхнем бьефе у плотины и в нижнем бьефе ГЭС, Нпл=Zвб-Zнб

всегда меньше полного падения на используемом участке на величину потерянного напора ΔН_подп (рис. 2).

Верхний предел или нормальный подпорный горизонт (НПГ) или нормальный подпорный уровень (НПУ) представляет собой то наивысшее поло­жение уровня воды в водохранилище, при котором ГЭС и сооружения гидроузла работают с соблюдением нормальных запасов надежности, предусматриваемых технически­ми условиями. Выше отметки НПУ уровень воды в водо­хранилище может, как правило, подниматься сравнительно редко, во время пропуска многоводных паводков. Нижний предел или горизонт мертвого объема (ГМО) или уровень мертвого объема (УМО) определяется условиями получения от ГЭС оптимальных в технико-эко­номическом отношении величии мощности и энергии в пе­риоды опорожнения и заполнения объема водохранилища, используемого для регулирова­ния стока. Этот объем, на­зываемый полезным или рабо­чим объемом, ограничен зер­калами воды на отметках НПУ и УМО у плотины. Опорожне­ние полезного объема водохра­нилища, связанное с регулиро­ванием стока, приводит к сни­жению уровней воды в верхнем бьефе и соответствующему уменьшению действующих на ГЭС величин напоров в период сработки водохранилища.

С изменением положения уровня воды у плотины ГЭС меняется форма кривой подпора. Вследствие этого меняется также и величина потерь напора на подпорной кривой.

Если водохранилищем служит озеро, находящееся в подпоре от плотины ГЭС, то положение уровня воды у плотины зависит от положения- уровня воды в озере (г_оз) и от величины расхода воды, используемого в каж­дый момент ГЭС. Примерный вид такой зависимости пока­зан на рис. 3.

У деривационных ГЭС, где плотина служит не для соз­дания напора, а только для обеспечения работы водопри­емных сооружений, она имеет обычно небольшую высоту, и поэтому потери на кривой подпора в большинстве слу­чаев ничтожно малы.

Потери напора в деривационных сооружениях могут достигать большой величины и определяются гидравличе­скими расчетами. Они зависят от величины расхода воды, пропускаемого через деривационные сооружения, и их гид­равлических характеристик.

Часть напора теряется также в турбинных трубопрово­дах; и в других сооружениях, через которые проходит во­да, например в предохранительных решетках и затворах.