РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГЭС БЕЗ РЕГУЛИРОВАНИЯ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ

Показатели работы гидроэлектростанции (установленная мощность и средняя многолетняя выработка ), а также параметры гидроузла (отметки НПУ и УМО) определяются на основе технико-экономических расчетов. Исходными данными для них служат результаты водно-энергетических расчетов режима работы проектируемой ГЭС и стоимостные характеристики гидроузла.

Наиболее часто в качестве экономического критерия при определении параметров ГЭС используют минимум суммарных приведенных затрат в энергосистеме:

, (7.1)

Поскольку в задачу данного курсового проекта не входит технико-экономическое обоснование параметров ГЭС в целом, будем применять более частный критерий: максимум вытеснения тепловых мощностей в системе.

Годовой режим работы гидростанции зависит от многих факторов, которые зачастую неизвестны и уточняются по мере проведения расчетов.

Расчеты начинают с определения периода (продолжительности) и глубины сработки водохранилища. Для выбранного расчетного маловодного года и принятой обеспеченности вычисляется значение транзитной энергии или энергии на бытовом стоке:

, (7.2)

где N_б(t) - среднемесячное значение бытовой мощности;

k_N - коэффициент мощности, меняющийся обычно в пределах 8,2 - 8,8;

Q_нб(t) - бытовой расход расчетного маловодного года с учетом потерь воды из водохранилища;

- подведенный напор ГЭС.

Бытовые мощности определяются при постоянном горизонте верхнего бьефа, равном отметке НПУ, а подведенный напор ГЭС - по формуле

, (7.3)

где z_вб - отметка верхнего бьефа, соответствующая отметке НПУ;

z_нб[Q_нб(t)] - уровень нижнего бьефа, соответствующий среднемесячным бытовым расходам воды Q_б(t) с учетом зимней и летней кривой связи z_нб = z_нб (Q);

DН - потери напора в водоподводящих сооружениях.

На следующем этапе рассчитывается энергия ГЭС в режиме работы по требованиям ВХК.

, (7.4)

где - среднемесячная мощность ГЭС;

Q_ВХК - расход воды по требованиям участников водохозяйственного комплекса.

Далее определяется режим проектируемой ГЭС в суточ­ных (зимних и летних) и годовых графиках максимальной нагрузки энергосистемы. Для этого используются графики, полученные после их покрытия заданной структурой генери­рующих мощностей (см. главу 6).

Рабочие мощности и место проектируемой ГЭС в суточных графиках нагрузки находятся по ИКН зимнего и летнего периодов (см. главу 5). Зона работы проектируемой ГЭС в годовом графике максимальных мощностей при ее работе на бытовом стоке определяется переносом соответствующих режимов из суточных графиков. Аналогично находится зона работы ГЭС в графиках нагрузки при работе по водохозяйственному режиму (по требованиям участников ВХК).

Расположение полученных бытовых мощностей и мощностей при работе ГЭС по требованиям ВХК в годовом графике средних нагрузок показывает, что в отдельные, как правило, зимние, месяцы, когда потребность энергосистемы в мощности и энергии велика, бытовые мощности минимальны. В период половодья бытовые расходы будут существенно больше расходов, требуемых для водного транспорта. В период летней межени бытовые расходы могут оказаться ниже необходимых для обеспечения расходов в нижний бьеф по требованию водного транспорта. Это приводит к тому, что, во-первых, для вытеснения тепловых мощностей необходимо увеличить зимнюю энергоотдачу ГЭС сверх бытовой, что может быть достигнуто за счет сработки водохранилища; во-вторых, в период летне-осенней межени для удовлетворения требований ВХК также может потребоваться сработка водохранилища. В-третьих, в период половодья появляются избытки притока, которые могут быть аккумулированы в водохранилище для последующего использования в зимний период.