HydroMuseum - Диаграма на натоварване на средните дневни мощности
Графика на натоварването на осигуряването на среднодневни мощности
Среден дневен график на натоварване на мощността.В големите енергийни системи водноелектрическата енергия обикновено се намира в горната пикова част на дневния график на натоварване, тъй като водноелектрическите централи са по-добри от другите електроцентрали, адаптирани за бърза промяна на работните режими, покриване на краткосрочни пикове на натоварване. Такова разпределение на дневната мощност на водноелектрическа централа се извършва почти винаги, ако има резервоар или дневен регулиращ басейн, който позволява преразпределяне на естествения дневен отток и ако промяната в дебита на турбината, причинена от промени в натоварванията, не е ограничена от никакви условия. В този случай във ВЕЦ се извършва неограничено дневно регулиране. Наличието на различни изисквания и ограничения, които трябва да се вземат предвид по време на експлоатацията на проектираната водноелектрическа централа (например ограничения върху колебанията в нивата на долния и горния басейн на водноелектрическата централа поради навигационни условия или по други причини), определят доста тежък режим на работа на проектираната водноелектрическа централа в енергийната система през деня. В този случай във водноелектрическата централа може да се извършва само ограничено дневно регулиране.
Неограничено дневно регулиране
Определяне на зоната на работа на водноелектрическа централа в дневния график на натоварване на електроенергийната система в маловоден период. Най-целесъобразният режим на работа на водноелектрическа централа с неограничено дневно регулиране в маловоден период, както следва от горните разсъждения, ще бъде, ако при поставяне на гарантирана дневна мощност на водноелектрическа централа в дневния график за натоварване на електроенергийната системаEob. ВЕЦнай-голямата стойност на мощността на другите електроцентрали в системата ще бъде изместена. Това ще се случи, ако цялата възможна дневна мощност на ВЕЦ бъде поставена на върха на графика за натоварване.
Ориз. 1 Определяне на работната зона на ВЕЦ в графика на натоварване на електроенергийната система с неограничено дневно регулиране в маловоден период.
Изчислението се извършва в следната последователност (фиг. 1). На абсцисната ос на графиката на анализиращата крива ще поставим вляво от точка d, характеризираща максималното генериране на дневния график на натоварване на електроенергийната система, дневното гарантирано производство на ВЕЦEob.ges.ТочкатаСпо абсцисната ос ще съответства на точкатаСна анализиращата крива. Прокарвайки вертикална линия от тази точка, получаваме отсечка от нейната ордината, разположена между точкаCи хоризонталната линия, прекарана през максимума на анализиращата крива. В подходящ мащаб тази отсечка от ординатата е равна на гарантираната мощност на водноелектрическата централаNgar.ges. С този капацитет водноелектрическата централа покрива пиковата част на кривата на натоварване (работната зона на водноелектрическата централа е защрихована на чертежа). Както се вижда от фиг. 1, в периода на денонощието от 0 до t1, водноелектрическата централа не работи. По това време целият естествен приток на вода се натрупва в резервоара. В периода от t1 до t2 водноелектрическата централа работи с променлив товар. Когато натоварването на водноелектрическата централа надвиши средния дневен капацитет, осигурен от водния поток, обемът на водата от резервоара се изчерпва, тъй като по това време, в допълнение към вътрешния отток, влизащ в резервоара, водноелектрическата централа започва да консумира необходимото количество вода от обема, натрупан преди това в резервоара.
Така гарантираната мощност на водноелектрическата централа еN об. gesсе състои от две мощности - среднодневна мощностN об. HPS, осигурена от естествения приток на вода в резервоара, и мощност, която се осигурява в резултат на изтеглянето на допълнителен обем вода в резервоара,
N gar.ges =N том. ges. + N пик. ges
Ако работата на проектираната ВЕЦ е планирана съвместно с други електроцентрали от системата, които се намират в горната пикова част на графика на натоварване, всички конструкции се извършват подобно на разгледаните по-горе, но само за тази част от графика на натоварване, която остава след прекъсване на пика на графика от други електроцентрали.
Определяне на работата на водноелектрическа централа в дневния график на натоварване на електроенергийната система през периоди на средна и висока близост.Поставянето на гарантираната дневна мощност на водноелектрическа централа, определена от капацитета на водното течение през периоди на средни и високи ниски води в пика на дневния график на натоварване на електроенергийната система, обикновено води до нежелано празно изпускане на вода от резервоара. Това се дължи на факта, че среднодневният капацитет на водното течение през този период, а оттам и възможното производство на енергия от водноелектрическа централа, обикновено значително надвишава среднодневния капацитет и генериране на изчислената сигурност. Следователно, по време на периоди на средно и високо отслабване, работната зона на водноелектрическата централа се намира в базовата или полупиковата част на дневния график на натоварване и максималната мощност, с която водноелектрическата централа участва в покриването на графика на натоварване през този период, може да се приеме равна на гарантираната или инсталирана мощност. 1. Определяне на работната зона на ВЕЦ в графика за натоварване на електроенергийната система с неограничено дневно регулиране в маловоден период.
Работната зона на водноелектрическа централа в дневния график на натоварване се определя, както следва. На полето на диаграматаанализираща крива (фиг. 2) в мащаба, възприет за нейното построяване, се изгражда правоъгълен триъгълник, единият от катетите на който (успореден на абсцисната ос) съответства на дневната производителност на водноелектрическата централа, определена от водното течение в разглеждания моментEsut.water, а другият е равен на гарантираната (или инсталирана) мощност на водноелектрическата централаNgar.ges. Чрез преместване на този триъгълник по анализиращата крива се намира неговата позиция, в която са разположени върховетеaиcна анализиращата крива. Установеното положение на триъгълника определя зоната на работа на водноелектрическата централа в дневния график на натоварване на електроенергийната система, която се намира между хоризонталните линии, прекарани през двата върха на триъгълникааис(защрихована зона на фиг. 2).
Ограничена дневна регулация
Определяне на зоната на работа на водноелектрическа централа в дневния график на натоварване на електроенергийната система, като същевременно ограничава регулирането от условията за поддържане на дебита на водата в долното течение поне на посочените. Най-голям енергиен ефект при посочените условия за ограничаване на дневната регулация ще се получи, ако определеният воден дебит надолу по течението, определен от нуждите на водоползвателите, разположени в долния участък на реката, или други условия, ще се влее в долното течение след използването му в турбините на водноелектрическа централа за производство на електроенергия. В тази връзка зоната на работа на водноелектрическа централа в дневния график на натоварване на електроенергийната система се определя, както следва.
Ориз. 2. Определяне на зоната на работа на ВЕЦ в графика на натоварване на електроенергийната система с неограничено дневно регулиране в периоди на пълноводие и средно маловодие.
Ориз. 3. Определяне на зоната на действие на ВЕЦв режима на натоварване на електроенергийната система, когато регулирането е ограничено от условията на режима надолу по веригата.
В основната част на дневния график за натоварване на електроенергийната система е разположена мощността на водноелектрическата централа, определена от даденото (гарантирано) изпускане на долната вода (фиг. 3, а):
.
Следователно, в основата на дневния график за натоварване на електроенергийната система, определена част от осигурената дневна мощност на водноелектрическата централаEbaz.ges \u003d Nbaz.gzs ·24.
Строителството се извършва в същата последователност, както при изчисленията на неограничено регулиране в маловоден период. Част от осигурената дневна мощностE пик.ВЕЦсе отлага вляво от точката, характеризираща максималната мощност от дневния график на натоварване на електроенергийната система. По оста x се получава позицията на точкатаc, през която се прекарва вертикална линия до пресичането й с анализиращата крива. Отсечката от ординатата, разположена между точката на пресичане и хоризонталната линия, прекарана през максимума на анализиращата крива в съответния мащаб, е равна на пиковата мощност на водноелектрическата централаN peak.hep. Гарантираната мощност на водноелектрическата централа при този тип регулиране ще бъде равна на:
Ngar.ges= Nbase.ges+Npeak.ges.
Режимът на работа на водноелектрическа централа се определя от обобщен график, който характеризира промяната в натоварването през деня при работа в пиковите и базовите части на дневния график на натоварване на електроенергийната система (фиг. 3, б).
В пълноводния период на годината (пролетни и есенни наводнения) и при липса на дълбоко регулиране на оттока с целза да се намалят празните изхвърляния на вода, водноелектрическата централа трябва да работи с максималния капацитет на турбините. През този период той генерира максимално възможното количество електроенергия, не извършва ежедневно регулиране и се поставя на базата на графика на натоварване на електроенергийната система. Въпреки че при този режим на работа на ВЕЦ топлоелектрическите централи са принудени да работят с по-голяма неравномерност през деня и да изразходват повече гориво за 1 kWh произведена електроенергия, като цяло за електроенергийната система поставянето на ВЕЦ на базата на товари през периода на наводнение е икономично.
ОПТИМИЗАЦИЯ НА РЕЖИМИТЕ НА РАБОТА НА ВЕЦ С ЕЖЕДНЕВНО РЕГУЛИРАНЕ
В резултат на изчисления на ежедневното регулиране, извършени с помощта на графични конструкции, се определят режимите на работа на водноелектрическата централа през деня. Въпреки това, с този метод на изчисление, наред с натоварванията, които осигуряват нормалната работа на агрегатите, могат да се получат такива натоварвания на ВЕЦ, при които условията на работа на хидравличните турбини са неблагоприятни (например в някои режими хидравличните турбини могат да работят с ниска ефективност или при условия на повишена кавитация). Следователно, обикновено след избора на гарантираната мощност на водноелектрическата централа, натоварванията на водноелектрическата централа се коригират, като се вземе предвид ефективната работа на водноелектрическото оборудване. Уточненият график на натоварване на водноелектрическата централа е поставен в дневния график на натоварване на електроенергийната система по такъв начин, че да се осигури най-икономичната работа на другите електроцентрали на електроенергийната система (графикът на натоварване на проектираната ВЕЦ може да бъде разположен в различни зони на дневния график на натоварване на електроенергийната система - фиг. 4). Изборът на оптимални режими на работа на електроцентралите в електроенергийната система се извършва за различни периоди на сетълмент от развитието на електроенергийната система.
Роляводноелектрически централи в енергийните системи е особено важно, тъй като тези електроцентрали са в състояние да работят ефективно в режими на променливо натоварване и също така изпълняват функциите на резерв на електроенергийната система. Хидравличното енергийно оборудване на ВЕЦ има висока степен на маневреност и позволява много бързо и без увеличаване на загубите да се променят режимите на работа от нулево натоварване до пълно натоварване. Следователно производството на водноелектрическа енергия обикновено се намира в пиковата част на графика на натоварване на електроенергийната система. Съвременните мощни топло- и атомни електроцентрали обикновено работят с постоянни натоварвания, "покриващи" основата на графика на натоварване на електроенергийната система, тъй като тяхното енергийно оборудване има ограничена маневреност.
Ориз. 4. Покриване на изчисления зимен дневен дългосрочен товарен график на ЕЕС. В суха година.
1. 4 - зона на работа на ТЕЦ; 2. 3 - работещи ВЕЦ; 5 - проектирани ТЕЦ и ВЕЦ.