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 Н_ср.вз определяется по формуле:

3. Выбор установленной мощности ГЭС

Величина 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 Р_р=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 Q_сан=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 составляющих

Дополнительная 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 ГЭС

Так 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 Н_ср=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 ГЭС

1. Характеристики естественного стока и водохранилища:

1. Среднегодовой сток W=3905,8·10⁶м³

2. Полезный объем водохранилища V_п=680·10⁶м³

3. Коэффициент емкости водохранилища β=17,4%

4. Максимальный среднемесячный расход Q_max=374,856/с

5. Минимальный среднемесячный расход Q_min=11,862м³/с

6. Среднемноголетний расход Q_ср=123,19м³/с

2. Характеристика зарегулированного режима ГЭС:

1. Максимальный зарегулированный расход =274,9м³/с

2. Минимальный зарегулированный расход =73,4м³/с

3. Объем холостого сброса W_сбр=0 м³

4. Объем используемого стока W_исп=3905,8·10⁶м³

5. Коэффициент использования стока К_исп=100%

6. Напоры:

Максимальный Н_max=190,1 м

Минимальный Н_min=152,8 м

Средневзвешенный Н_{ср. вз}=166,06 м

1. Среднегодовая выработка электроэнергии ГЭС

по зарегулированному водотоку 4995,3·10⁶кВт·ч

1. Среднесуточная обеспеченная мощность ГЭС 110·10³ кВт

2. Обеспеченная суточная выработка электроэнергии 12,64·10⁶ кВт·ч

3. Гарантированная мощность ГЭС 375·10³кВт

4. Установленная мощность ГЭС 412,5·10³кВт

5. Максимальная мощность ГЭС 412,4·10³кВт

6. Минимальная мощность ГЭС 17,44·10³кВт

7. Максимальный расход ГЭС 256,68 м³

8. Минимальный расход ГЭС 11,9 м³

9. Максимальный УНБ 239,3 м

10. Минимальный УНБ 237 м

11. Обеспеченный среднесуточный приточный расход

12. Обеспеченный суточный приток

13. Среднесуточный расход ГЭС

14. Регулирующая суточная емкость

15. Коэффициент суточной емкости

Литература

1. Методические указания к курсовому проекту «Водноэнергетические расчеты» по курсу «Гидроэлектрические станции» для студентов специальности 29.04 – «Гидротехническое строительство» И.В. Синицын Минск 1990.

2. Гидроэлектрические станции/ Под ред. В.Я. Карелина, Г.И. Кривченко. 3‑е изд. Перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 446 с.