Определение основных параметров малых ГЭС
Основными энергетическими параметрами малых ГЭС являются установленная мощность и число гидроагрегатов, годовая выработка электроэнергии, расчетный напор, расчетный расход.
Установленная мощность ГЭСопределяется номинальной мощностью установленных на ней агрегатов - турбин и генераторов.
Величина установленной мощности зависит от мощности водотока, от возможности вести суточное регулирование стока и той роли, которую будет играть электростанция: будет ли она работать изолированно от других электростанций или войдёт в энергетическую систему и т.п.
До настоящего времени нет общепринятой методики для определения этой основной энергетической характеристики МГЭС.
Установленная мощность Руст ГЭС, как правило, определяется с учетом гарантированной (обеспеченной) мощности Pгар, резервной мощности Pрези дублирующей (сезонной) мощности Pсез:
Руст=Ргар + Рре, + Рсез,. (2.1)
Все величины определяются исходя из анализа кривой продолжительности мощностей по водотоку, графика суточной электрической нагрузки и возможности суточного регулирования водохранилищем, а также специальных энергоэкономических расчетов для каждого конкретного проекта.
Гарантированную мощность принято рассчитывать на расход 9-месячной обеспеченности либо на средний зимний или декабрьский расход маловодного года. В том случае, если вновь создаваемая ГЭС пристраивается к водохранилищам неэнергетического назначения, гарантируемая мощность определяется по полезной водоотдаче 95-процентной обеспеченности в нижний бьеф.
|
|
|
Для более полного использования стока многоводного периода (паводка, половодья) далее производят энергоэкономические расчеты по размещению на малой ГЭС сезонной мощности.
Если ГЭС работает в энергосистеме, в установленную мощность должна входить также резервная мощность. Последняя складывается из эксплуатационного (2...3 % от пика нагрузки), аварийного (10% от пика нагрузки) и ремонтного резерва.
Этот способ определения установленной мощности применим для малых приплотинных ГЭС.
Для определения основных параметров МГЭС, пристраиваемых к водохозяйственным объектам, необходимы следующие исходные данные:
· многолетний ряд наблюдений за стоком в нижнем бьефе или внутригодовое распределение попусков в расчетном маловодном году и году 50 %-ной обеспеченности;
· уровенный режим водохранилища;
· кривая связи расходов и уровней в нижнем бьефе Q = f(z).
Основные параметры малых ГЭС определяются исходя из использования на ГЭС попусков в нижний бьеф и установки на унифицированного оборудования. Напоры ГЭС НГЭС в каждый момент времени определяются как разность уровней верхнего (УВБ) и нижнего (УНБ) бьефов, за вычетом потерь напора в проточном тракте Δh:
|
|
|
НГЭС = УВБ – УНБ – Δh. (2.2)
Уровень воды в верхнем бьефе в каждый момент времени определяется по графику изменения уровня в водохранилище, уровень воды в нижнем бьефе – расходом воды, поступающей в нижний бьеф (независимо от того, идет ли он через турбины, через водосброс или другие сооружения) по кривой:
Q = f(z).
За расчетный напор ГЭС Нр принимается средневзвешенный напор:
(2.3)
Значение Нр уточняется при выборе гидротурбин. Мощность Рi в каждый момент времени tt определяется с учетом КПД гидроагрегата по приведенным формулам.
Больший интерес представляет расчет установленной мощности микроГЭС. С этой точки зрения наиболее интересно предложение Д. А. Соколовского об учете коэффициента максимального использования водотока, величина которого зависит от характера режима водотока, т.е. только от гидрологического фактора. Экономические соображения и характер нагрузки должны быть учтены дополнительно.
|
|
|
Установленная мощность ГЭС, работающих без регулирующего бьефа с коэффициентом полезного действия гидроэнергетической установки 0,7, может быть определена по формуле:
Pуст = 7 ·Q0 ·kp% ·H (2.4)
или при наличии бьефа с суточным регулированием:
(2.5)
где Руст – установленная мощность, кВт; Qo – норма стока, м3/с;
кр% – расчетный модульный коэффициент р – %обеспеченности;
Н – напор, м; Т – число часов работы станции в сутки.
Величину кр%Д. А. Соколовский предлагает определять по максимальному коэффициенту использования водотока φс. Для определения φс необходимо рассмотреть следующие гидрологические характеристики использования водотока: кривые продолжительности средних суточных расходов или модульных коэффициентов, среднюю длительность использования данного расхода.
Кривая продолжительности суточных расходов в многолетнем распределении служит для характеристики гидросиловой мощности реки и возможности выработки энергии.
Так как расчетное значение кр %может превышать минимальный расход за период работы МГЭС, можно рекомендовать установленную мощность использовать в нескольких агрегатах. В каждом конкретном случае в зависимости от технологических требований потребителя и шкалы номинальных мощностей МГЭС выбирается то или иное количество агрегатов.
|
|
|
В общем случае можно ориентироваться на характеристики водотока. Тогда число агрегатов определяется по формуле Б. Е. Веденеева:
(2.6)
где QP%–расчетный расход; Qmin –расчетный минимальный расход за период работы ГЭС; т– коэффициент, зависящий от коэффициента быстроходности турбины nsи определяемый по универсальной характеристике турбины.
Величина Qmin определяется в зависимости от периода работы электростанции. Если она работает в течение года, то Qmin равен среднему зимнему расходу маловодного года 90% обеспеченности или среднему минимуму. Если ГЭС работает только в летне-осеннюю межень, то Qmin определяется как средний минимум за этот период.
Для малых равнинных рек в зимнюю межень характерно перемерзание водотоков, поэтому для этих районов предлагается установленную мощность сельских микроГЭС рассчитывать только по стоку летне – осенней межени.
Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 306; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!