Использование водной энергии
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
циями
Расчетные суточные и годовые графики нагрузки энергосистемы должны в первую очередь покрываться существующими станциями, для чего необходимо вписать эти станции в графики, используя заданную по ним исходную информацию. Участие в покрытии суточных графиков нагрузки задается по существующим ГЭС в виде установленной и среднемесячной мощностей:
;
;
.
Нагрузочный резерв системы 2% располагаем на существующих ГЭС:
Суточная гарантированная выработка энергии:
(8)
(9)
Затем, используя ИКН по среднесуточной выработке и расчетной рабочей мощности существующих ГЭС, определяем зону их работы в суточных графиках нагрузки для зимы и лета. Полученное суточное покрытие нагрузки переносим в соответствующие месяцы годового графика максимальных нагрузок (рис. 6, 7).
3. Водноэнергетические расчеты
.1 Расчет режимов работы ГЭС без регулирования с учетом требований водохозяйственной системы
Главным критерием при определении параметров проектируемой ГЭС в рамках дипломного проектирования является максимум вытеснения тепловых мощностей в энергосистеме.
Для выбранного расчетного маловодного года (1943-44) вычисляем значение мощности на полезном бытовом стоке для каждого месяца года по формуле [1]:
, (10)
где kN - коэффициент мощности, kN=8,7 ;
- полезный бытовой расход расчетного маловодного года , м3/с;
- подведенный напор ГЭС, м.
, (11)
где - отметка верхнего бьефа, соответствующая отметке НПУ, м;
- уровень нижнего бьефа, соответствующий среднемесячным бытовым расходам воды, определенным по летней или зимней кривым связи (рис. 1), м;
- потери напора в водоподводящих сооружениях, м.
Затем рассчитываем мощность ГЭС в режиме работы по требованиям ВХК по формуле:
, (12)
где - расход воды по требованиям участников водохозяйственного комплекса, м3/с.
Расчет сведем в таблицу 12.
Таблица 12 - Расчет режимов работы ГЭС с учетом требований ВХК
Для вытеснения тепловых мощностей необходимо увеличить зимнюю выработку электроэнергии ГЭС сверх бытовой, что может быть достигнуто за счет зарегулирования водохранилища. Поэтому в период половодья проектируемого гидроузла ГЭС работает с мощностями, соответствующими требованиям ВХК. При этом избытки притока воды во время половодья аккумулируются в водохранилище для последующего использования в зимний период. Наибольшее вытеснение тепловых мощностей достигнуто в декабре - январе месяце, за счет излишков воды, аккумулированных в водохранилище в период с июня по сентябрь месяц. На рис.11 изображен режим работы проектируемой ГЭС без регулирования в графике среднемесячных нагрузок энергосистемы.
Рисунок 11 -Работа проектируемой ГЭС без регулирования
3.2 Водно-энергетические расчеты режима работы ГЭС в маловодном году
Расчет регулирования стока проводим по программе сработки водохранилища Level Calc, исходя из требований:
-равенство уровней воды в водохранилище в начале и в конце расчетного периода;
диапазон колебаний напоров ГЭС не должен превышать 30-40% (по требованиям нормальной работы турбинного оборудования ГЭС).
Расчет начинаем с момента, когда водохранилище наполнено и, следовательно, уровень воды в нем равен НПУ = 101,5 м.
Результаты расчетов представлены в таблице 13, где:
Qпр -расход притока, м3/с;
Nпр. - мощность проектируемой ГЭС, МВт;
t - время в секундах каждого месяца;
ZВБ - уровень ВБ, м;
ZНБ - уровень нижнего бьефа, м;
Qр - расчетный расход, м3/с;
Nр - расчётная мощность, МВт;
Qx- холостые сбросы воды, м3/с.
Таблица 13- Режим работы проектируемой ГЭС
МесяцQпрNпр.tZВБZНБQрNрQxноябрь339482592000101,585,2834448,10декабрь2642002678400100,6286,551604200,10январь237200267840099,586,721751200,90февраль18848241920099,3585,32396480март29048267840099,2685,3240048,10апрель505160259200098,4386,431497159,80май2292392678400100,0685,2632539,10июнь1260392678400100,7385,2429938,90июль785392592000101,0685,23290390август794392678400101,3885,23284390сентябрь90039259200101,4185,2328339,30октябрь425392678400101,585,22279390
Результатом расчета является получение отметки УМО - минимальной отметки, до которой срабатывается водохранилище УМО=98,4 м.
По кривой связи объемов водохранилища (рис. 3) определяется полезный объем водохранилища:
VПОЛЕЗН.= VНПУ.- VУМО.=23,1-12,2= 10,9 км3
Определим режим проектируемой ГЭС в суточных (зимнем летнем) и годовых графиках максимальной нагрузки энергосистемы.
Определяем вытесняющую мощность:
Определение установленной мощности ГЭС и планирование капитальных ремонтов
При составлении баланса мощности энергосистемы учитываем, что нагрузочный резерв системы равен 2% , аварийный резерв составляет 8% от . Нагрузочный резерв расположен на существующих ГЭС, поэтому аварийный будет размещен на ТЭС. Установленную мощность ГЭС представим в виде суммы:
(13)
Установленная мощность проектируемой ГЭС равна:
Установленную мощность ТЭС представим в виде суммы:
(14)
Планирование капитальных ремонтов оборудования энергосистемы производится с учетом технико-экономических особенностей. Ремонт оборудования ГЭС осуществляется в те месяцы, когда оно не полностью используется в энергосистеме, т.е. на ГЭС имеется свободная мощность. При этом продолжительность ремонта гидроагрегатов ГЭС принимается равной 15 дне?/p>