1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Величина такого расхода в относительных единицах будет равна бытовому стоку реки за сутки расчетного месяца. Построение интегральной кривой месячного расхода производится на основании принятого месячного хода ветра (например, двухцикличного) путем суммирования подсчитанных в таблицах расходов воды для суток с соответствующими среднесуточпыми скоростями ветра. На рис.
5-8 показан принятый в описываемом примере месячный ход ветра. График изменения скорости ветра имеет два цикла с резким подъемом скорости ветра вначале и постепенным понижением к концу каждого цикла. Такой график месячного хода скорости ветра определяет более нли менее оптимальные условия с точ. ки зрения выбора требуемого объема водохранилища, Наиболее тяжелым условием, при котором объем водохранилища окажется наибольшим, будет случай, когда месячный ход ветра представляется в виде одного цикла с резким подъемом скорости ветра в начале и снижением в конце его. Необходимый объем водохранилища определяется из интегральных кривых (рис 5-8).
К суммарной кривой расхода проводятся касательные параллельные линии притока. Расстояние между обеими касательными по вертикали )Р показывает необходимый для регулирова- 2бз ооо чоо гаа ~аа о ч а гг и го гч гг Дни Рнс. 5.8. Интегральные кривые притока и расхода воды на ГЗС и грарик средиесуточных скоростей ветра для расчетного месяца ния объем водохранилища. Отношение этого объема к объему суточного бытового стока является коэффици- ентом а, с помощью которого оценивается объем водо- хранилища.
Обычно для сельских ГЭС эта величина при суточном регулировании равна 0,15... 0,25, а при недель- ном регулировании 0,8...0,75, Как видно из графиков рис. 5-8, при принятой в опи- сываемом выше .примере (табл. 5-1) степени увеличения гРафика нагРУзки Р„,„=АРе,„,=1,4Ра, кРиваЯ Рас- хода воды в конце месяца не совпала с линией притока воды, поскольку значение й = 1,4 было взято несколько завышенным. Повторный расчет был проведен анало- гично первому, но при й=1,2. Однако в этом случае кривая расхода воды оказалась расположенной ниже ли- нии притока. На основании двух расчетов путем интер- поляции находится действительная величина коэффи- циента й, при которой кривая потребления воды в конце месяца совпадает с линией притока.
Подобным образом находится и коэффициент а. Для рассматриваемого примера на рис 5-8 действи- тельная степень увеличения графика нагрузки за счет использования энергии ветра оказалась равной Й= 1,27, т. е, график нагрузки можно увеличить на 27е7а' при п=1,38. С помощью методики, изложенной выше, проводится ряд вариантных расчетов для одной и той же гидро- электростанции, но при различных числах ветроагрега- тов и различных отношений расчетных мощностей всех ветроагрегатов и гидроэлектростанции. На основании таких расчетов строятся типовые кривые.
На рис. 5-9 и 5-10 даны типовые кривые энергетиче- ского эффекта и требуемого объема водохранилища в зависимости от установленной мощности ветроэлектро- станции, составленные для района со среднегодовой ско- ростью ветра на высоте ветроколеса равной 5 м/сок, и типового графика сельскохозяйственной нагрузки при совместной работе ВЭС и ГЭС, расположенной на рав- нинной реке и оборудованной радиально-осевыми гидро- турбинами. Кривые даны для двух случаев; 1) когда установленная мощность ГЭС остается прежней, установленная мощность потребителей возра- 265 стает и для некоторой части потребителей в часы~максимума нагрузки вводятся принудительные графики (рис.
5-9); 2) когда установленная мощность ГЭС соответственно повышается (рис. 5-10). г,б ,5 г,б г,б сгч с,ь с,г с,ь с,ч сгг с,с с~с О,б О,б со оч об п,б с,о сг 'об о,б оь с,о с,г' Как видно из кривых, энергетический эффект стабилизуется, когда мощность группы ветроэлектрических станций достигает величины 0,7 — 0,8 от мощности гидроэлектрической станции Эта величина может приниматься при просктировании в качестве исходной, На кривых наглядно видно преимущество группы ветроэлектростанций перед единичной ветроэлектростанцней такой же мощности, Однако увеличение количества ветроэлектростанцнй в группе свыше 5 — б не принодит Зб6 Рис. 5-9.
Типоные кривые энергетического эффекта и требуемого объема водохранилища в зависимости от установленной мощности ВЭС при условии одинакоаой мои[ности ГЭС как до, гак и после присоединения ВЭС Рис. ВЛЦ Типовые нриаые энергетического эффекта и гребуе. мого объема водохранилища а эааисимосги ог установленной мощности ВЭС при условии увеличения установленной мощности ГЭС после присоединения ВЭС. к заметному увеличению энергетического эффекта и в то же время затруднит.
ведение эксплуатации. Ббльшие результаты в этом отношении должно дать применение на гидротурбинах быстродействующих регуляторов скорости вращения, что позволит увеличить энергетический эффект ветроэлектростанций примерно до величины, соответствующей случаю сп=с ~. Имея возможность находить по типовым кривым без трудоемких расчетов энергетические показатели для вариантов использования группы ветроэлектрическихстанций при параллельной работе с гидроэлектрическими станциями, следует дополнить их технико-экономическими данными, полученными по укрупненнысм показателям, и выбрать наиболее целесообразный вариант.
Энергетические расчеты прн совместной работе теплом ветроэлектрических станций При параллельной работе тепло- и ветроэлектрических станций дополнительная энергия, получаемая от последних, аккумулируется в виде сэкономленного топлива, которое при отсутствии ветроэлектрических станций должно было быть привезено и израсходовано на тепловой станции. Таким образом, выработка электроэнерпни ветроэлектрическими станциями при работе совместно с тепловыми приводит к уменьшению расхода топлива на тепловых станциях за отдельньбй промежуток времени (час, сутки, месяц, год). Энергетический эффект совместной работы тепловых н ветроэлектростанций должен оцениваться с учетом того, что при работе ветроэлектростанций, принимающих на себя часть нагрузки, агрегаты тепловых станций тем самым переводятся на режимы работы, при которых хотя и повышается удельный расход топлива д(г/л. с.
ч~, но зато в целом понижается общий расход топлива гг(кг/ч), благодаря чему в конечном счете и обусловливается его экономия. При определении энергетического эффекта, получаемого в случае совместной работы ТЭС и ВЭС, следует лсрименять методику, в основу которой кладутся расходные характеристики тепловых электростанций. Расходные характеристики представляют зависимость количества топлива Я, расходуемого агрегатом в единицу времени (ч), от полезной мощности Р, син- а маемой с вала двигателя или отдаваемой генератором в сеть (рис. 5-11). В общем случае расходные характеристики представляют собой не прямолинейную зависимость, которая для упрощения при примерных расчетах мова жет быть линеаризирована с необходимой степенью точности.
Для практических расчетов погрешность может составлять величину до 3 — 5%, учипл тывая относительную та приближенность ветроэнергетических расчетов, Наименьшее отха м клонение от прямой Рис. 6-!!. Расходные характери- Линии имеют расходстини топлива для тепловых влек- НЫЕ характеристикИ у тростаипиа.
дизельных двигателей. Такие двигатели являются более приспособленными для параллельной работы с ветроэлектроотаициями, чем ГЭС. Расход топлива за год на теплоэлектрнческой станции с несколькими однотипными агрегатами при отсутствии ВЭС на основе линеаризированных расходных характеристик определяется по формуле нгод ТЭС сх.х ТЭС раб+ ТЭС' +РА где Я„„гас=Я„„т — суммарный расход топлива на холостом ходу всеми агрегатами ТЭС; Я„„, !й„ вЂ” часовой расход топлива при холо- стом ходе и номинальной нагрузке; т -- количество агрегатов на ТЭС; Г„ — среднее число часов работы каждого агрегата ТЭС за год при отсутствии ВЭС; ~н ~!хх !х= н 268 где Су„ — номинальная мощность одного агрегата ТЭС; тэс = Рн тэс сусг тэс суммарное количество энергии, вырабатываемой за год на ТЭС при, отсутствии ВЭС; Р„тэс — номинальная мощность ТЭС; — число часов непользования установленной мощности ТЭС.
Расход топлива за год па теплоэлектрической ставции с несколькими однотипными агрегатами при наличии' ВЭС определяется по формуле 'нгод ТЭС нх.х ТЭС раб + ' ТЭС' где т', — среднее число часов работы каждого агрегата ТЭС при наличии ВЭС; ,А = А — А — суммарное количество энергии, . вырабатываемой агрегатами ТЭС при наличии ВЭС; А — количество энергии, вырабатываемой за год ВЭС и идущей на покрытие графика нагрузки.
Количество энергии А отличается от потенциально-возможной полной выработки ветроэлектростанции А„ в , подсчитываемой на основе кривой распределения скоростей ветра в году. Это вызывается в основном несовпадением графиков изменения скоростей ветра и нагрузки как в суточном, так и в месячном интервале времени. Искомая величина экономии топлива прн совместной работе ТЭС и ВЭС за год находится как разность: ххО = О гол год Тэс год тэс гагах тэс 269 Р г ТРебУющиесЯ пРи Расчетах величины /„з и Атэс устанавливают из графика нагрузки ТЭС при отсутст- вии ВЭС, Величины А, А с и 7, находятся из наложения графиков отдачи мощности ВЭС н ТЭС на график на- грузки сети. Ниже приводится форма (табл. 5-8), которая может быть использована при проведении приближенных рас- четов с наложением графиков мощностей ВЭС и ТЭС на график нагрузки.
Порядок составления таблицы становится понятным при рассмотрении наименования ее граф. При совме- щении графиков нагрузки и мощности ветроэлектростан- ции графики нагрузки сети обычно принимаются раз- личными для отдельных сезонов года (зима, весна, ле- то, осень), поэтому для упрощения расчетов можно при- нимать в году два или три графика — зимний и летнии или зимний, летний и осенний. .
На суточный график определенного сезона накладьь вается график работы ветраэлектростанции при различ- ных скоростях ветра, начиная со скорости ветра, при ко- торой ветроэлектростанция начинает отдавать энерппо в сеть, и кончая расчетной скоростью ветра, при которой начинает работать ограничитель мощности ветроэлек- тростанции, т. е. для скоростей ветра, равных 4, 5, б, 7, 8, 9 и 10 и/сек и т. д. Для етого, применяя кривую повто- ряемости скоростей ветра для месяца, по известной сред- немесячной скорости ветра находят количество суток в месяце, соответствующее различным среднесуточным скоростям ветра.
По установленным балансам энергии для отдельных месяцев составляется баланс энергии за год, Из этого баланса находЯтсЯ величины А с, Атэс н г,е. Проведенные па основе изложенной методики энер- гетические расчеты показывают, что при включении ВЭС па параллельную работу с дизельной электростанцией равной мощности (график нагрузки при ~этом не увеличивается) в районах со среднегодовыми скоростями ветра, равными 5 — 5 л~/сек, зкономия топлива составляет величину 40 — 60%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
