6. Водноэнергетические расчеты в каскаде гэс

6.1. Вэр1.К: расчет водноэнергетического режима каскада гэс при заданных значениях Zвб lн и Qнб lтреб(t).

Дано: схема каскада из трех ГЭС (см.рис. 4.1), для каждой из которых задана основная исходная информация, соответствующая рассмотренной в п.5.3 задачи ВЭР1; дополнительно задается тип каскада (сомкнутый или разомкнутый), а также время добегания (_доб) расхода между створами смежных ГЭС и Q_{б.пр l}(t) боковая приточность к створу l-й ГЭС.

Требуется найти для каждой ГЭС каскада основные водноэнергетические показатели режима, аналогичные перечисленным в п.5.3.

Рассмотрим вначале схему разомкнутого каскада ГЭС. В этом случае расчет ВЭР1.К сводится к последовательному расчету режима одиночных ГЭС “сверху вниз” по течению безитерационных процедур. Порядок расчета ВЭР1 для одиночных ГЭС рассмотрен выше. Расчет приточности к створу (l+1)-й ГЭС – Q_{б.пр (l+1)}(t) производится по формулам, рассмотренным выше в разделе водохозяйственных задач.

Для сомкнутого каскада появляется дополнительная связь режимов двух смежных ГЭС в виде появления подпора в нижнем бьефе l-й ГЭС, т.е. Z_{нб l} = (Q_{нб l}, Z_{вб (l+1)}). В этом случае, во избежание появления итерационного процесса, расчет ВЭР1.К следует вести “снизу вверх” по течению реки, используя те же расчетные формулы, что и для разомкнутого каскада ГЭС.

Например, для сомкнутого каскада трех ГЭС получаем следующую последовательность расчета:

ГЭС3: (Z_{вб 3}^н, Q_{нб 3}^треб(t))  [Q_{пр 3}(t)=Q_{нб 2}(t-₃) + +Q_{б.пр 3}(t)][Q_в3(t)=Q_{нб 3}^треб(t) – Q_{пр 3}(t)]V_{срб 3}(t)  [V_{вб 3}(t)=

=V_{вб 3}^н(Z_{вб 3}^н) – V_{срб 3}(t)][Z_{вб 3}(t)=Z_{вб 3}(V_{вб 3}(t))][Z_{нб 3}(t)=

=Z_{нб 3}(Q_{нб 3}^треб(t))]Н_{ГЭС 3}(t)Q_{ГЭС 3}^пред(Н_{ГЭС 3}(t))Q_{ГЭС 3}(t),

Q_{х. сбр. 3}(t)N_{ГЭС 3}(t).

ГЭС2: (Z_{вб 2}^н, Q_{нб 2}^треб(t))[Q_{пр 2}(t)=Q_{нб 1}(t-₂)+

+Q_{б.пр 2}(t)][Q_в2(t)=Q_{нб 2}^треб(t) – Q_{пр 2}(t)]V_{срб 2}(t)[V_{вб 2}(t)=

=V_{вб 2}^н(Z_{вб 2}^н) – V_{срб 2}(t)][Z_{вб 2}(t)=Z_{вб 2}(V_{вб 2}(t))][Z_{нб 2}(t)=

=Z_{нб 2}(Q_{нб 2}(t), Z_{вб 3}(t))]Н_{ГЭС 2}(t)Q_{ГЭС 2}^пред(Н_{ГЭС 2}(t))Q_{ГЭС 2}(t),

Q_{х. сбр. 2}(t)N_{ГЭС 2}(t).

ГЭС1: (Z_{вб 1}^н, Q_{нб 1}^треб(t))[Q_в1(t)=Q_{нб 1}^треб(t)–Q_{пр 1}(t)]

V_{срб 1}(t)[V_{вб 1}(t)=V_{вб 1}^н(Z_{вб 1}^н) – V_{срб 1}(t)]  [Z_{вб 1}(t)=Z_{вб 1}(V_{вб 1}(t))]  [Z_{нб 1}(t)=Z_{нб 1}(Q_{нб 1}(t), Z_{вб 2}(t))]Н_{ГЭС 1}(t)Q_{ГЭС 1}^предQ_{ГЭС 1}(t),

Q_{х. сбр. 1}(t)N_{ГЭС 1}(t).

6.2. Вэр2.К: расчет водноэнергетического режима каскада гэс при заданных значениях Zвб l(t)

Постановка задачи аналогична рассмотренной в п.6.1. за исключением замены в исходных данных (Z_{вб l}^н, Q_{нб l}^треб(t)) на уровенный режим водохранилищ – Z_{вб l}(t).

Поскольку в составе заданной информации присутствуют Z_{вб l}(t), то это означает, что расчеты ВЭР2.К для любого вида каскада (сомкнутый или разомкнутый) должны проводиться только “сверху вниз” по течению реки для расчета баланса расходов между створами смежных ГЭС. Порядок расчета режима одиночной ГЭС (ВЭР2) рассмотрен выше в п.5.4.

6.3. Вэр3.К: расчет водноэнергетического режима каскада гэс при заданных графиках nгэс l(t) и Zвб lн(t)

Постановка задачи аналогична рассмотренной в п.6.1. за исключением замены в исходных данных Q_{нб l}^треб(t) на график отдачи l-й ГЭС по активной мощности – N_{ГЭС l}(t).

Для разомкнутого каскада ведется “сверху вниз” по течению реки с использованием для каждой l-й ГЭС итерационной процедуры, рассмотренной выше в задаче ВЭР3 в п.5.5.

Для сомкнутого каскада расчет также ведется “сверху вниз” по течению реки, но с использованием дополнительной итерационной процедуры по уровенным режимам ГЭС каскада – Z_{вб l}(t). Это означает, что для решения задачи на k-1 итерации следует задаваться начальными режимами Z_{вб l}^к(t), которые в процессе проведения ВЭР3 для каждой l-й ГЭС могут изменяться, т.е. будут получены значения Z_{вб l}^(k+1)(t). Итерационный процесс по Z_{вб l}(t) следует продолжать до тех пор, пока не будет получено условие:

 _N . (6.1)