Стартовая >> Архив >> Генерация >> Расчетная обеспеченность работы гидроэлектростанции

Авторский метод водохозяйственных расчетов - Расчетная обеспеченность работы гидроэлектростанции

Оглавление
Расчетная обеспеченность работы гидроэлектростанции
Введение
Принципы энергоэкономических расчетов - введение
Принципы энергоэкономических расчетов
Дефициты электроэнергии в гидроэнергетической системе
Существующие методы водохозяйственных расчетов
Авторский метод водохозяйственных расчетов
Характер изменения дефицитов стока в маловодные годы
Расходная часть энергобаланса
Оценка регулируемости режима энергопотребления
Ущербы при недовыработке электроэнергии
Оценка ущерба при недовыработке электроэнергии
Оценка удельного ущерба промышленных потребителей
Оценка удельного ущерба потребителей - исходные данные и показатели
Энергоэкономика производственных потребителей
Энергоэкономика черной металлургии
Энергоэкономика производства ферросплавов
Энергоэкономика электросталелитейного производства
Энергоэкономика производства графитизированных электродов
Энергоэкономика цветной металлургии
Энергоэкономика производства алюминия
Энергоэкономика производства магния
Энергоэкономика химической промышленности
Энергоэкономика предприятий по добыче и обогащению полезных ископаемых
Энергоэкономика машиностроения
Энергоэкономика легкой и пищевой промышленности
Энергоэкономика железных дорог и коммунального хозяйства
Обеспеченная располагаемая мощность гидроэлектростанции
Аналитический метод построения перспективного графика нагрузки энергосистемы
Методы установления оптимального значения обеспеченности работы
Метод установления оптимального значения обеспеченности работы Д. С. Щавелева
Метод установления оптимального значения обеспеченности работы
Методика определения расчетной обеспеченности работы
Обеспеченность работы ГЭС и ГЭЭС
Понятие обеспеченности
Расчетные соотношения для определения обеспеченности работы ГЭС
Удельные экономические показатели электростанций
Изменения значений расчетной обеспеченности в зависимости от определяющих факторов

В основу этой нашей методики положены следующие исходные предпосылки и ограничивающие условия:

  1. Как показывает проведенное нами соответствующее исследование на большинстве рек Советского Союза, в период половодья снижение расхода воды между двумя пиками паводка не бывает ниже нормы расхода, а в меженный период осенние повышения расхода не превышают этой нормы. Следовательно, водохранилище в большинстве случаев будет работать с однотактным режимом регулирования. В последнем случае, как известно, размер регулирующей емкости водохранилища не зависит от характера и формы распределения стока внутри половодного и меженного периодов.
  2. В большинстве случаев объем стока паводкового периода (выше уровня потребления), условно названный нами объемом паводковой волны, имеет довольно тесную связь с объемом годового стока. Эта связь выражается в следующем:

а)  Коэффициент корреляции между объемами годового стока и паводковой волны составляет для большинства рек r >0,98, а для некоторых рек с особо сложным характером питания r > 0,85.
б)  Имеется подобие по типу распределения и асимметричности годового стока и объема паводковой волны.
в)  Вследствие указанного в пунктах, «а» и «б», возможно принять, что между отклонениями от нормы паводковой волны и годового стока существует приближенная пропорциональная зависимость, т. е.

Как показывают соответствующие исследования, объем паводковой волны вполне достоверно может быть определен по приведенному уравнению средней линии регрессии.

  1. Для удобства расчета и возможности более широких обобщений в качестве единицы измерения объемов следует принять среднеквадратичное отклонение от нормы (стандарт отклонения) годовых стоков, поскольку оно является показателем изменчивости основного аргумента и наиболее достоверно определяется при малых выборках. Кроме того, многолетняя составляющая полезной емкости водохранилища пропорциональна σωг.

В качестве начала счета по тем же соображениям необходимо принять расчетную норму аргумента, так как она наиболее полно отвечает реальным условиям производства водохозяйственных расчетов и более достоверно определяется при малых выборках.
При указанном начале счета и единице измерения характеристикой относительного уровня водоносности года будет
В этом случае возможно построение обобщений для любого соотношения между Cv и Cs.

  1. Обнаруживается довольно тесная связь между kc и Спв, с одной стороны, и а' и Cs — с другой. Наличие таких связей очень важно для соответствующих расчетов по малоизученным рекам и створам.

Отмеченные исходные предпосылки дают возможность разработать единую методику расчетов при указанных ограничивающих условиях, охватывающую как сезонно-годовое, так и многолетнее регулирование речного стока независимо от формы годового гидрографа.
При разработке этой методики нами использован прием суммирования кривых обеспеченности, предложенный С. Н. Крицким и Μ. Ф. Менкелем (в интерпретации А. Д. Саваренского).

Предлагаемый нами метод пригоден для водохозяйственных расчетов при однотактном режиме работы водохранилища и в делом свободен от тех принципиальных недостатков, которыми страдают существующие, наиболее распространенные методы расчета. Достоинствами комбинированной методики являются:
а) Полезная емкость водохранилища, необходимая для выравнивания колебаний как годовых стоков, так и стока внутри года, определяется как единое целое, т, е. без искусственного разделения ее на сезонные и многолетние составляющие.

б)  При однократном режиме работы водохранилища эта методика позволяет вести расчеты независимо от формы гидрографа, т. е. характеристики распределения стока внутри года окажутся не определяющими факторами.
в)  Водохозяйственно-гидрологический год рассматривается как единое целое, и в связи с этим отпадает необходимость учета цепных связей между стоками смежных фаз, как это требуется в методике расчета С. Н. Крицкого и Μ. Ф. Менкеля, предложенной ими в 1940 г..
г)  Эта методика вполне может быть применима к водохозяйственным расчетам при комплексном использовании стока, являющемся в СССР основным видом использования водных ресурсов.
д)  Комбинированная методика пригодна для расчета при любых соотношениях между коэффициентами вариации Cv и асимметрии Cs.
е)  Указанная методика позволяет сделать широкие обобщения, а также построить графики и составить необходимые таблицы для массовых расчетов.

С целью облегчения расчетов в стадиях предварительного проектирования по этой методике были построены графики зависимостей Е  при различных значениях Cs и kсо для широкого диапазона параметров регулирования и для характеристики гидрологического режима водотока. Эти графики, приведенные на рисунках б—13, позволяют определять обеспеченность удовлетворения потребностей р, полезную емкость водохранилища β, математическое ожидание недодач Е  и холостых сбросов Е, а также ряд других параметров я показателей режима работы водохранилища при многолетнем регулировании стока. Эти графики свободны от тех недостатков, которыми страдают наиболее распространенные в настоящее время графики Я. Ф. Плешкова.
Расчетами были охвачены все основные характеристики режима работы водохранилища, по результатам которых были получены указанные выше графики, позволяющие произвести все необходимые водохозяйственные и экономические проектировки по установлению оптимальных параметров гидроэлектрической станции при зарегулированном режиме водотока.
Порядок построения приведенных зависимостей и приемы пользования ими в особых пояснениях не нуждаются. Тем не менее на них следует несколько остановиться, поскольку они рассчитаны при иной системе начала счета и единице измерения, не являющихся в настоящее время общепринятыми.

Прежде всего, как общее для всех графиков, следует отметить следующее:

  1. Все расчеты, связанные с построением каждого из указанных графиков, произведены при условии, когда за начало счета принята норма исследуемого аргумента, а за единицу измерения  — среднеквадратичное отклонение годового стока от расчетной его нормы.

Такая система, как уже отмечалось выше, наиболее полно отвечает требуемым условиям водохозяйственного проектирования, характеру исследуемого аргумента и задачам достижения наибольшей общности расчетного построения.

  1. Все графики построены для заданного значения Cs и пригодны для любого соотношения между Cs и Сυ.
  2. По оси абсцисс всех основных графиков отложены проценты обеспеченности. Такое расположение позволяет находить любое промежуточное значение последней, что особенно важно при расчетах по установлению оптимального значения обеспеченности.
  3. По данным графиков, абсолютные величины параметров и характеристик регулирования находятся в следующих равенствах:

а)   объема используемого стока (включая все виды потерь)

б)   полезного объема водохранилища

в)   среднемноголетнего объема холостого сброса

г)   среднемноголетнего объема дефицита

При общепринятых в настоящее время начале счета и единице измерения (в качестве первого — нулевое значение, а в качестве второй — норма переменной величины) характеристики этих величин с помощью данных приведенных здесь графиков могут быть определены соответственно:

  1. Для пользования этими графиками прежде всего необходимо предварительно определить значение характеристик гидрологического режима используемого водотока, затем по соответствующим их значениям и графикам производится расчет искомой величины.

Величина Cs определяется обычным методом, применяемым в гидрологических расчетах.
Коэффициент пропорциональности  между отклонениями от нормы паводковой волны Δ Спв и годового стока Фх при значении а' = 0 определяется соответствующим расчетом.

При отсутствии или недостаточности достоверных исходных данных значение ксо приближенно может быть определено равенством:
(14)
Предлагаемая нами эта комбинированная методика вполне приемлема при расчете обеспеченности гидроэнергетической системы (ГЭЭС).
В зарегулированной ГЭЭС, в особенности в условиях сложной водохозяйственной системы с комплексным использованием водных ресурсов, задача энергетического регулирования стока сводится не к выравниванию режима стока в данном створе, а к компенсации снижений мощности всех нерегулируемых ГЭС в системе и колебаний потребностей энергии в ней. Таким образом, работа водохранилища в ГЭЭС должна носить компенсирующий характер.
Определение режима работы водохранилища в таких условиях может быть произведено лишь путем составления энергобалансов, по системе в целом, отнесенных к створу рассчитываемого водохранилища. При этом необходимо выделение всех генерирующих, элементов системы. К ним относятся следующие:
а)   ГЭС на естественном режиме стока рек;
б)  ГЭС на водных трактах, зарегулированных по водохозяйственным, неэнергетическим потребностям;
в)  дополнительная выработка энергии зарегулированных каскадов ГЭС, получаемая за счет боковой приточности ниже водохранилища;
г)   мощность ТЭС, которая вырабатывает энергию по тепловой нагрузке или на отбросном тепле.

Нагрузка регулируемых электростанций системы (ГЭС и конденсационных ТЭС) определяется как разность между потребностью энергосистемы и мощностью нерегулируемых электростанций. Режим работы водохранилища может быть определен по водным балансовым разностям, отнесенным к его створу. Приходная часть водного баланса состоит из суммарной приточности к створу водохранилища, а расходная — из попусков для энергетических отраслей водного хозяйства (с учетом работы других электростанций системы) и потерь из водохранилища.
Расчеты регулирования стока в этих условиях должны производиться по рядам балансовых разностей в створе водохранилища.
Балансовые разности являются знакопеременными величинами, и это приводит к необходимости отказа от общепринятого начала счета (нуля) и единицы относительных измерений стока (нормы) и к целесообразности принятия за начало счета нормы балансовых: разностей, а за единицу измерения — стандарта отклонений годовых балансовых разностей.

В условиях вхождения ГЭЭС в сложную комплексную водохозяйственную систему необходимо составление еще более сложных водных балансов по всей водохозяйственной системе. При заданных правилах эксплуатации водохранилища ряды балансовых разностей представляют стохастический непрерывный процесс в такой же мере, как и ряды гидрологических величин.



 
« Расчет минимального взрывоопасного содержания кислорода в аэровзвесях пыли топлива   Режим системы охлаждения генераторов на теплофикационных энергоблоках 250 МВт »
электрические сети