Лекция 2. Выбор установленной мощности для гэс различной степени зарегулированности стока.
2.1 Зарегулированность речного стока.
На большинстве отечественных ГЭС обеспечена высокая степень зарегулированности речного стока благодаря созданию крупных водохранилищ, осуществляющих регулирование стока в сезонном, годовом и даже многолетнем разрезах.
Степень зарегулированности стока определяется коэффициентом относительного объема β, который равен отношению полезного объема водохранилища к среднему за многолетний период объему годового стока в створе ГЭС:
Водохранилища ГЭС в зависимости от их относительного объема могут осуществлять как краткосрочное (суточное, недельное), так и долгосрочное [сезонное (годовое), многолетнее] регулирование стока.
В пределах одних суток или недели речной сток для большинства рек равномерный; при недельном и суточном регулировании происходит трансформация равномерного графика стока через ГЭС в неравномерный в соответствии с требованиями потребителей. Например, в рабочие дни недели (периоды высоких нагрузок энергосистемы) водохранилища срабатываются, а в выходные дни наполняются. Для водохранилищ суточного и недельного регулирования β =0,01-0,02.
При сезонном (годовом) регулировании стока водохранилища срабатываются в осенне-зимний период и наполняются в весенний период. Водохранилище имеет возможность выполнять сезонное регулирование стока при (β = 0,02 ÷ 0,1 и годовое регулирование стока при β = 0,1 ÷ 0,3 (большие значения β отвечают большему коэффициенту изменчивости стока cv).
Целью многолетнего регулирования стока является выравнивание зарегулированного стока по годам: увеличение стока маловодных лет и уменьшение стока многоводных лет. Для выполнения многолетнего регулирования стока должно быть β >0,3.
Эффективность длительного регулирования стока оценивается коэффициентом регулирования α, представляющим отношение зарегулированного расхода к среднемноголетнему расходу:
Водохранилища длительного регулирования обычно выполняют и все менее длительные виды регулирования стока. В курсовом проекте после обработки гидрологических данных нужно выяснить соотношение между среднемноголетним стоком и имеющимся объемом водохранилища (полезный объем грубо оценим из условной отметки УМО = НПУ-1/3 глубины водохранилища)
Основные термины, участвующие в дальнейших рассуждениях:
Установленная мощность ГЭС – суммарная мощность генераторов проектируемого или действующего ГУ.
Рабочая мощность ГЭС – часть установленной мощности реально участвующая в покрытии графика нагрузки энергосистемы. Оставшаяся часть находится в резерве.
При выборе установленной мощности ГУ фактически рассчитывается рабочая мощность, которая увеличивается на несколько % выбранной резервной мощности.
Гарантированная (в старой литературе встречается как обеспеченная) мощность ГЭС – средняя мощность в период максимальной нагрузки энергосистемы (обычно января-декабря), которую ГЭС обязана выдать в систему по условиям расчетного маловодного года. Имеет смысл гарантированной энергоотдачи, т.е. выработки определенного количества электроэнергии в месяцы малой водности и повышенной востребованности электроэнергии.
Вытесняющая мощность – максимальная мощность, которую может обеспечить ГЭС в период максимальной нагрузки в системе. Вытесняющая мощность – максимальная мощность, которую может развить ГЭС в определенные часы суток, соответствующая выдаче гарантированной энергоотдачи в эти сутки.
Баланс мощности – суточный или годовой график максимальных мощностей, потребляемых системой, и предусмотренных резервных мощностей с указанием источников их покрытия.
Баланс энергии – суточный или годовой график средних мощностей, эквивалентных энергии, с обозначением источников покрытия графика нагрузки.