Введение (стр. 5 )

Естественно, энергосистем для рис что такое деление себя задач по признакам Рис работоспособности, Структура сети бесперебойности представляет Оптимизация и живучести день условно сегодняшний и все указанные 27 задачи количество тесно ), связаны. К примеру, потерь развал уменьшение энергосистемы, энергосистем устойчивости т. е. ), потеря живучести, 24 влечет за собой эффективности нарушение увеличения ). питания большого энергосистемы числа нагрузки потребителей суток электроэнергии.

Объединение значения основном также энергосистем дня способствует энергосбережение повышению отрасли надежности Завтра электроснабжения Завтра этапе потребителей обучить при пониженном промышленности сеть общем резерве важных мощности. Живучесть объединенной энергосистемы выше, чем живучесть отдельной энергосистемы, так как отказ какого-либо элемента системы зачастую не приводит к отказу системы в целом.

Главные показатели системы — надежность, экономичность, обеспечение качества электроэнергии и охраноспособность окружающей среды, тесно связаны между собой и характеризуются взаимопроникновением. Это особенно ярко проявляется на примере связи надежности и экономичности. Надежность и экономичность, как правило, неантагонистически противоречивы, т. е. их противоречивость такова, что позволяет найти приемлемое решение, но лишь на пути компромисса, взаимных уступок. Дело в том, что по мере повышения пока­зателей надежности практически всюду прослеживается тенденция к удорожанию сооружения и эксплуатации системы. Иначе говоря, за надежность надо платить, и тем больше, чем выше эта надежность. Однако было бы неправильно сводить проблему надежности только к проблеме экономичности.

Утрата надежности и ее следствие — нарушение нормальной работы системы всегда сопровождается отри­цательными последствиями. Сюда включаются экономи­ческие народнохозяйственные ущербы, ущербы, наноси­мые окружающей среде, а также различные воздействия на людей: моральные, дискомфортные, опасные и даже пагубные для жизни. Таким образом, все отри­цательные последствия утраты надежности можно до некоторой степени условно разделить на два класса — экономические и внеэкономические. При этом в каких-то случаях наблюдается только один класс последствий, например, экономические народнохозяйственные ущербы, а в других — оба класса совместно. В свою очередь, экономические ущербы можно условно разделить на две группы — простые или измеримые и сложные, или неизмеримые.

Из всех возможных состояний энергосистемы наибольший интерес представляют допустимые режимы, удовлетворяющие условию надежного снабжения потребителя электроэнергией требуемого качества с учетом технических ограничений объектов электроэнергетики.

Оптимальный режим – это допустимый режим, отвечающий требованию минимизации расхода топлива или экономических издержек при эксплуатации энергосистемы.

Таким образом, задача оптимизации заключается в том, чтобы найти наиболее экономичный режим, отвечающий в то же время системам ограничений в виде равенств и неравенств, накладываемых на задачу оптимизации, а также всем показателям надежности, качеству и устойчивости электрической сети.

1.3 Характеристика относительного прироста расхода топлива конденсационной тепловой электростанции

Критерием оптимального распределения активной мощности, которую должна вырабатывать конденсационная тепловая электростанция (КЭС) за час в соответствии с диспетчерским графиком, является минимальный расход топлива. Условием оптимального распределения нагрузки между блоками электростанций является равенство относительных приростов расхода топлива для всех параллельно работающих блоков. При распределении нагрузки в энергосистеме используются аналогичные характеристики электростанций (ЭС).

Расчет характеристики относительного прироста (ХОП) расхода топлива ЭС начинают с определения характеристик всех установленных и включенных в работу блоков. ХОП блока определяется текущим техническим состоянием основного оборудования блока, парогенератора и турбогенератора. Основой для построения являются нормативные характеристики этого оборудования. Для каждого типа блоков задаются характеристики К. П.Д. парогенератора от его тепловой нагрузки и расходные характеристики турбогенератора. ХОП блока брутто строится по точкам в рабочем диапазоне нагрузки блока. Минимальная мощность определяется парогенератором, который не допускает глубокой разгрузки из-за возможного погасания факела, останова и последующей растопки котла. Максимальная мощность ограничивается номинальными параметрами оборудования.

При определении характеристик для парогенератора используется зависимость К. П.Д. от часовой производительности, определяемой в тоннах свежего пара или в Гкал. Для турбогенератора используется типовая характеристика расхода тепла, состоящая из двух отрезков прямых с возрастанием наклона при мощности Р0.

Характеристика описывается формулой (1) с использованием δ-функции, равной нулю при P ≤ P0 и 1 при P > P0,

, (1)

где: Р – мощность блока в МВт,

Q – расход тепла в Гкал,

Qxx – расход холостого хода,

q1, q2 – относительные приросты расхода тепла на участках характеристики.

Расчёт ХОП блока начинают с построения характеристики относительного прироста εк(Q) парогенератора методом обратного баланса. В соответствии с методом для каждой произвольно выбираемой точки Qi заданной характеристики котла находят значение 0 и определяют потери тепла в Гкал

.(2)

По найденным точкам строится график в виде плавной кривой и методом конечных приращений в каждой точке определяется производная в относительных единицах

.(3)

Относительный прирост для котла в именованных единицах т. у.т./Гкал определяется по формуле:

.(4)

Алгоритм расчёта характеристики относительного прироста εк(P) блока электростанции.

1. Намечаются несколько точек Pi в диапазоне Pmin, …, Pн с обязательным включением точки P0.

Для каждой точки определяется относительный прирост qт турбогенератора, равный q1 или q В точке P0 принимаются оба значения, что и определяет разрыв в характеристике блока при этой мощности.

3. Определяется расход тепла на ТГ по формуле (1).

4. По характеристике котла εк(P) для найденного расхода тепла определяют прирост εкi.

5. Относительный прирост блока т. у.т./(МВт×ч) определяется как произведение соответствующих приростов котла и турбогенератора

(6)

1.4 Оптимальное распределение нагрузки между энергоблоками КЭС

Для ТЭС по характеристикам турбоагрегатов составляются характеристики относительных приростов расходов теплоты, энергетические характеристики машинного зала электростанции и режимные карты. Характеристика относительных приростов и энергетическая для электростанции в целом могут быть получены на основе одноименных характеристик котельной и машинного зала.

Относительный прирост расхода топлива станцией является показателем экономичности работы станции или блока и показывает, насколько изменится расход топлива станцией при изменении нагрузки на 1 кВт:

ст r = к r + т r . (2.16)

Скачок на характеристике относительного прироста электростанции (рис. 2.10 а) связан с характеристикой относительного прироста расхода теплоты турбоагрегата (рис. 2.10 б), а пологовогнутая часть определяется характеристикой относительного прироста расхода топлива котла (рис. 2.10 в). Если в машинном зале станции установлены однотипные агрегаты, то нагрузка между ними распределяется равномерно при минимально необходимом числе агрегатов, что позволяет дать каждому агрегату достаточно высокую нагрузку. Если агрегаты разнотипны по мощности и экономичности, то должно быть произведено экономическое распределение электрической нагрузки между ними, т. е. заданная электрическая нагрузка распределяется между ними таким образом, чтобы в машинном зале расход тепла был минимальным.

Рис. 2.10. Построение характеристики относительных приростов расхода топлива тепловой электростанцией: а – электростанции; б – тур-

2 Прогнозирование необходимой выработки электроэнергии

2.1 Задачи прогнозирования

Прогнозирование электрической нагрузки энергосистем в России производится с упреждением от 10 мин до 1 ч – оперативное прогнозирование; с упреждением на месяц, неделю, сутки – краткосрочное прогнозирование; с упреждением на несколько лет, год, квартал, месяц – долгосрочное прогнозирование.

На сегодняшний день задача прогнозирования электрической нагрузки на сутки вперед решается оперативно-диспетчерским управлением ЕЭС России. Прогнозирование электрической нагрузки обеспечивает основную исходную информацию для принятия решений при управлении энергетическими системами в текущем планирования их нормальных электрических режимов. На основе прогнозирования нагрузок находят исходные и оптимальные режимы электроэнергетических систем, оцениваются их надежность, экономичность, качество поставляемой электроэнергии и т. п.

Задача прогнозирования опирается на сложные математические или эмпирические методы поиска закономерностей в рассматриваемом временном интервале. Специалисты предприятий по составлению прогноза такие зависимости выявляют постепенно: за месяцы и годы работы. Однако значительные изменения производственного процесса могут за краткосрочный период буквально перечеркнуть разработанные экспертом модели прогноза, применявшихся ранее.

Точность краткосрочного прогноза нагрузки потребления существенно влияет на экономичность загрузки генерирующего оборудования электростанций и, как следствие, на стоимость производства электроэнергии. Недооценка мощности нагрузки влечет к снижению требуемых резервов, что в свою очередь ведет к росту стоимости производства электроэнергии из-за необходимости использования более дорогого пикового оборудования или покупки недостающей мощности от соседних производителей электроэнергии по более высокой цене. Повышенный прогноз нагрузки приводит к необоснованному увеличению вращающегося резерва, также стоимости производства электроэнергии. Поэтому очень важно иметь качественно составленный оперативный прогноз графика нагрузки.