Водноэнергетические расчеты
Регулирование стока должно вестись с учетом наиболее эффективного его использования, отвечающего требованиям не только гидроэнергетики, но и других водопользователей.При регулировании стока по интегральным кривым сопоставление полезно-бытовых приточных расходов с проектируемыми потребными расходами также выражается в интегральной форме, т.е. проведением интегральной кривой потребления при заданных полезном объеме водохранилища Vп=680·106 м3 и режиме регулирования - с обеспечением орошения Qор=25 м3/с. Для этого строится вспомогательная интегральная кривая-эквидистанта. Она проводится смещенной вниз по вертикали на величину полезного объема водохранилища и образует зону, в пределах которой строится интегральная кривая отдачи.
2. Определение мощностей ГЭС по водотоку и средневзвешенного напораПроведение интегральной кривой потребления в соответствии с режимом работы ГЭС позволяет построить гидрограф среднемесячных зарегулированных расходов, а также хронологические графики изменения УВБ и УНБ, напоров и мощностей ГЭС по водотоку.УВБ для каждого интервала времени определяются по объему воды в водохранилище с помощью топографической характеристики.Для построения графика колебаний УНБ используются значения зарегулированных расходов, возможных к использованию ГЭС и определяемых по линии потребления, а также кривую связи уровней в створе проектируемой ГЭС и расходов воды в НБ.Полезный напор ГЭС в общем случае определяется как разность статического напора и потерь напора в энергетических водоводах.
|
Месяц | УВБ, м | УНБ, м | Напор, м | Q м3/с | Мощность NГЭС, 103кВт | Выработка Э, 106кВт·ч | Э·Н, 106кВт·ч·м | |
| | | Нст | Н | | | | | |
I | 401 | 237,1 | 163,9 | 162,34 | 79 | 113,432 | 81,671 | 13258,43 | |
II | 396 | 237,1 | 158,9 | 157,34 | 79 | 109,938 | 79,155 | 12454,30 | |
III | 391 | 237,1 | 153,9 | 152,34 | 79 | 106,445 | 76,640 | 11675,32 | |
IV | 391 | 237,1 | 153,9 | 152,34 | 79 | 106,445 | 76,640 | 11675,32 | |
V | 391 | 238,2 | 152,8 | 147,22 | 149,4 | 194,536 | 140,066 | 20620,50 | |
VI | 406 | 238,2 | 167,8 | 162,22 | 149,4 | 214,357 | 154,337 | 25036,54 | |
VII | 410 | 238,2 | 171,8 | 166,22 | 149,4 | 219,643 | 158,143 | 26286,46 | |
VIII | 424 | 237,9 | 186,1 | 181,85 | 130,4 | 209,735 | 151,009 | 27460,89 | |
IX | 427,8 | 237,9 | 189,9 | 185,65 | 130,4 | 214,118 | 154,165 | 28620,55 | |
X | 424 | 237 | 187 | 185,65 | 73,4 | 120,526 | 86,779 | 16110,76 | |
XI | 421 | 237 | 184 | 182,65 | 73,4 | 118,579 | 85,377 | 15594,29 | |
XII | 416 | 237 | 179 | 177,65 | 73,4 | 115,333 | 83,039 | 14752,21 | |
I | 408 | 237 | 171 | 169,65 | 73,4 | 110,139 | 79,300 | 13453,49 | |
II | 399 | 237 | 162 | 160,65 | 73,4 | 104,296 | 75,093 | 12063,96 | |
III | 392 | 237 | 155 | 153,65 | 73,4 | 99,752 | 71,821 | 11035,55 | |
IV | 391 | 237 | 154 | 152,65 | 73,4 | 99,103 | 71,354 | 10892,38 | |
V | 391 | 237 | 154 | 152,65 | 73,4 | 99,103 | 71,354 | 10892,38 | |
VI | 398 | 237,8 | 160,2 | 156,19 | 126,6 | 174,895 | 125,925 | 19668,57 | |
VII | 411 | 237,8 | 173,2 | 169,19 | 126,6 | 189,452 | 136,405 | 23078,87 | |
VIII | 427 | 237,7 | 189,3 | 185,53 | 122,8 | 201,509 | 145,087 | 26917,97 | |
IX | 427,8 | 237,7 | 190,1 | 186,33 | 122,8 | 202,378 | 145,712 | 27150,61 | |
X | 426 | 237,2 | 188,8 | 187,16 | 81 | 134,085 | 96,541 | 18068,63 | |
XI | 418 | 237,2 | 180,8 | 179,16 | 81 | 128,354 | 92,415 | 16556,99 | |
XII | 409 | 237,2 | 171,8 | 170,16 | 81 | 121,906 | 87,772 | 14935,31 | |
I | 399 | 237,2 | 161,8 | 160,16 | 81 | 114,742 | 82,614 | 13231,44 | |
II | 391 | 237,2 | 153,8 | 152,16 | 81 | 109,010 | 78,487 | 11942,63 | |
III | 391 | 238 | 153 | 148,58 | 132,9 | 174,655 | 125,752 | 18684,73 | |
IV | 391 | 238 | 153 | 148,58 | 132,9 | 174,655 | 125,752 | 18684,73 | |
V | 391 | 238 | 153 | 148,58 | 132,9 | 174,655 | 125,752 | 18684,73 | |
VI | 405 | 239,3 | 165,7 | 146,81 | 274,9 | 356,949 | 257,003 | 37729,98 | |
VII | 418 | 239,3 | 178,7 | 159,81 | 274,9 | 388,557 | 279,761 | 44707,92 | |
VIII | 424 | 239,3 | 184,7 | 165,81 | 274,9 | 403,145 | 290,265 | 48128,07 | |
IX | 427,8 | 239,3 | 188,5 | 169,61 | 274,9 | 412,385 | 296,917 | 50359,36 | |
X | 426 | 237,6 | 188,4 | 185,08 | 115,2 | 188,582 | 135,779 | 25130,28 | |
XI | 420 | 237,6 | 182,4 | 179,08 | 115,2 | 182,469 | 131,377 | 23527,35 | |
XII | 413 | 237,6 | 175,4 | 172,08 | 115,2 | 175,336 | 126,242 | 21724,01 | |
? | 14985,793 | 3702473,2 | |
|
Потери напора в энергетических водоводах деривационных ГЭС определяются по зависимости: По величинам зарегулированных расходов и полезных напоров для каждого расчетного интервала времени может быть определена мощность ГЭС по водотоку по зависимости:По вычисленным значениям мощностей строится хронологический график изменения мощностей ГЭС, обеспеченных зарегулированным водотоком и напором:Хронологический график дает наглядную картину последовательности изменения мощностей ГЭС. Для полноты представления о работе ГЭС и характеристики мощности ГЭС с точки зрения ее обеспеченности необходимо построить график обеспеченности мощностей ГЭС. Обеспеченность той или иной мощности ГЭС определяется по формуле: m - порядковый номер мощности в убывающем ряду мощностей ГЭС;n - общее число мощностей ГЭС в ряду.Величина средневзвешенного по выработке напора ГЭС Нср.вз определяется по формуле:
3. Выбор установленной мощности ГЭСВеличина установленной мощности ГЭС зависит как от мощности зарегулированного водотока, так и от условий работы ГЭС в электроэнергосистеме. Установленная мощность ГЭС состоит из трех частей: .Гарантированная мощность ГЭС определяется исходя из обеспеченного по воде ее участия в покрытии определенной части расчетного суточного графика нагрузки электроэнергосистемы, составленного на перспективу. Из всех возможных среднесуточных мощностей ГЭС по водотоку с помощью графика их обеспеченности по значению расчетной обеспеченности Рр=75% назначается величина обеспеченной мощности ГЭС . По этой мощности определяется обеспеченная суточная выработка электроэнергии ГЭС .С целью учета развития электроэнергосистемы на перспективу почасовые ординаты заданного суточного графика нагрузки рекомендуется умножать на поправочный коэффициент К=1,3 (на конец первой пятилетки).Размещение обеспеченной выработки в суточном графике нагрузки электроэнергосистемы и определение гарантированных мощностей ГЭС производится с помощью анализирующей кривой Э=f(Р).Проектируемая ГЭС должна принимать максимальное участие в покрытии пика суточного графика нагрузки. При этом предполагается, что на ГЭС имеется возможность вести неограниченное суточное регулирование стока ( может размещаться в любой части графика нагрузки).В нижний бьеф необходимо пропускать санитарный расход Qсан=11,9 м3. В базисе графика нагрузки электроэнергосистемы размещается базисная мощность (Н=166 м - средне декабрьский напор ГЭС) и соответствующая ей выработка электроэнергии , отвечающие санитарному расходу.Остальную часть обеспеченной среднесуточной выработки электроэнергии ГЭС целесообразно разместить в пике графика нагрузки электроэнергосистемы .Суточный график мощностей ГЭС при таком режиме ее работы может быть получен совмещением базисной и пиковой зон в графике нагрузки, а величина гарантированной мощности - суммированием базисной и пиковой составляющихДополнительная мощность , как правило, имеет место на ГЭС с ограниченным длительным регулированием речного стока, когда возможные среднесуточные мощности по водотоку значительно превосходят гарантированную мощность.Определение величины дополнительной мощности требует специальных энергоэкономических расчетов. В первом приближении можно принимать обеспеченность по водотоку суммы мощностей в пределах 10?15%. Следовательно, дополнительная мощность ГЭС . Располагать на ГЭС дополнительную мощность нет необходимости .Резервная мощность должна обеспечивать бесперебойную работу электроэнергосистемы в целом. На предварительной стадии проектирования ее величина может быть принята равной 10% от , т.е. .Установленная мощность ГЭС:.
4. Расчет емкости суточного регулирования ГЭСТак как от ГЭС при ее работе в пиковой части суточного графика нагрузки требуется резкопеременный мощностной режим, обеспечиваемый пропуском через ее турбины переменных расходов воды, возникает необходимость в определении величины объема для перераспределения суточного притока .Расчет суточного регулирования ГЭС производится графоаналитическим способом с помощью интегральной кривой турбинного стока. Для этого подсчитываются расходы воды через гидротурбины: - значение мощности ГЭС; - напор ГЭС, м (принимается постоянным и равным среднедекабрьскому напору ГЭС Нср=166); - КПД гидроагрегата.
|
Часы | | | | |
1 | 17,44 | 11,90 | 42,83802 | |
2 | 17,44 | 11,90 | 85,67604 | |
3 | 17,44 | 11,90 | 128,5141 | |
4 | 17,44 | 11,90 | 171,3521 | |
5 | 17,44 | 11,90 | 214,1901 | |
6 | 17,44 | 11,90 | 257,0281 | |
7 | 17,44 | 11,90 | 299,8661 | |
8 | 17,44 | 11,90 | 342,7041 | |
9 | 47,94 | 32,71 | 460,4596 | |
10 | 106,44 | 72,62 | 721,909 | |
11 | 93,44 | 63,75 | 951,4265 | |
12 | 21,94 | 14,97 | 1005,318 | |
13 | 17,44 | 11,90 | 1048,156 | |
14 | 17,44 | 11,90 | 1090,994 | |
15 | 73,94 | 50,45 | 1272,613 | |
16 | 281,94 | 192,37 | 1965,145 | |
17 | 369,69 | 252,24 | 2873,218 | |
18 | 376,19 | 256,68 | 3797,256 | |
19 | 327,44 | 223,41 | 4601,55 | |
20 | 236,44 | 161,32 | 5182,319 | |
21 | 164,94 | 112,54 | 5587,463 | |
22 | 86,94 | 59,32 | 5801,014 | |
23 | 21,94 | 14,97 | 5854,906 | |
24 | 17,44 | 11,90 | 5897,744 | |
|
По полученному гидрографу расходов через ГЭС строится интегральный график суточного турбинного стока.Регулирующая суточная емкость или полезный объем бассейна суточного регулирования определяется в масштабе объемов расстоянием по вертикали между верхней и нижней касательными к интегральной кривой турбинного стока, проведенными параллельно направлению луча, отвечающего среднему расходу ГЭС .Отношение объема к обеспеченному среднесуточному притоку определяет значение относительной регулирующей емкости.
5. Составление паспорта водноэнергетических характеристик ГЭС1. Характеристики естественного стока и водохранилища:Среднегодовой сток W=3905,8·106м3Полезный объем водохранилища Vп=680·106м3Коэффициент емкости водохранилища ?=17,4%Максимальный среднемесячный расход Qmax=374,856/сМинимальный среднемесячный расход Qmin=11,862м3/сСреднемноголетний расход Qср=123,19м3/с
2. Характеристика зарегулированного режима ГЭС:Максимальный зарегулированный расход =274,9м3/сМинимальный зарегулированный расход =73,4м3/сОбъем холостого сброса Wсбр=0 м3Объем используемого стока Wисп=3905,8·106м3Коэффициент использования стока Кисп=100%Напоры:Максимальный Нmax=190,1 мМинимальный Нmin=152,8 мСредневзвешенный Нср. вз=166,06 мСреднегодовая выработка электроэнергии ГЭСпо зарегулированному водотоку 4995,3·106кВт·чСреднесуточная обеспеченная мощность ГЭС 110·103 кВтОбеспеченная суточная выработка электроэнергии 12,64·106 кВт·чГарантированная мощность ГЭС 375·103кВтУстановленная мощность ГЭС 412,5·103кВтМаксимальная мощность ГЭС 412,4·103кВтМинимальная мощность ГЭС 17,44·103кВтМаксимальный расход ГЭС 256,68 м3Минимальный расход ГЭС 11,9 м3Максимальный УНБ 239,3 мМинимальный УНБ 237 мОбеспеченный среднесуточный приточный расход Обеспеченный суточный приток Среднесуточный расход ГЭС Регулирующая суточная емкость Коэффициент суточной емкости
ЛитератураМетодические указания к курсовому проекту «Водноэнергетические расчеты» по курсу «Гидроэлектрические станции» для студентов специальности 29.04 - «Гидротехническое строительство» И.В. Синицын Минск 1990.Гидроэлектрические станции/ Под ред. В.Я. Карелина, Г.И. Кривченко. 3_е изд. Перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 446 с.
Страницы: 1, 2