1

Исходные данные для решения задачи.

Таблица 1. Состав и мощность оборудования, установленного на электростанциях.

Типы электрических станций	Количество и мощность турбоагрегатов по вариантам
КЭС № 1
КЭС № 2
ТЭЦ № 3
ГЭС № 4

В качестве условия для решения задачи принимается, что все оборудование на тепловых электростанциях работает по блочной схеме: турбо-котлоагрегат.

Таблица 2. Суточные максимумы электрических и тепловых нагрузок на январь месяц

Показатели	%	МВт
1. Максимум нагрузки энергосистемы в % от установленной мощности	87%
2.суточные максимумы нагрузки по месяцам:
январь	95%
февраль	90%
март	80%
апрель	70%
май	65%
июнь	60%
июль	60%
август	65%
сентябрь	70%
октябрь	80%
ноябрь	90%
декабрь	100%

Таблица 3. Энергетические характеристики турбоагрегатов.

Типоразмеры турбин	Уравнения энергетических характеристик
1. К – 200	Вэ = 8 + 0,3Рэк + 0,366 (Р – Рэк), т.у.т./ч.
2. К – 300	Вэ = 20 + 0,25Рэк + 0,266 (Р – Рэк), т.у.т./ч.
3. Т – 175 – 130 Ротб = 0,5/2,5 ата. Qт = 160 Гкал/ч.	Вэ = 8 + 0,32Рк + 0,135Рт , т.у.т./ч. Рт = 0,614Qт – 8,2 МВт
4. ПТ – 80 – 130/7 Р1мтз = 7 ата. Qп = 80 Гкал/ч. Р2мтз = 1,2/2,5 ата. Qгв = 40 Гкал/ч.	Вэ = 8 + 0,32Рк + 0,135Рт , т.у.т./ч. Рт = 0,37Qп + 0,61Qгв – 8,7 МВт

Условием задачи является выполнение следующих разделов топливно-энергетического баланса.

1. Расчет производственной мощности и составление годового графика ремонта основного оборудования электростанций.

2. Планирование режимов работы электростанций энергосистемы.

3. Планирование месячной выработки электроэнергии и отпуска тепла электростанциями энергосистемы.

4. Разработка топливного баланса энергетической системы.

1. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ И СОСТАВЛЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА РЕМОНТА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

В данном разделе определяются следующие виды производственной мощности энергосистемы:

установленная N_у

эксплуатационная N_э

диспетчерская потребная N_д^п

диспетчерская располагаемая N_д^р

рабочая N_р

Эти виды производственной мощности определяются по месяцам планового года.

У становленная мощность определяется как сумма установленных мощностей, отдельных, входящих в нее электростанций.

эксплуатационная мощность представляет собой ту мощность, которая может находиться в эксплуатации. Эксплуатационная мощность отличается от установленной

н а величину, обусловленную различными факторами:

Эксплуатационная мощность энергосистемы представляет собой сумму эксплуатационных мощностей входящих в нее электростанций:

Диспетчерская потребная мощность складывается из мощности, необходимых для покрытия максимума нагрузки энергосистемы Р_м^сист и мощности эксплуатационного резерва N_рез^эксп:

N_д^потр = Р_м^сист + N_рез^эксп

Величина эксплуатационного резерва должна составлять не менее величины наиболее крупного агрегата в энергосистеме.

Диспетчерская располагаемая мощность равна эксплуатационной мощности за вычетом величины мощности, которая будет находиться в ремонте в данном месяце N_рем:

N_д^р = N_э - N_рем

Необходимым условием баланса производственной мощности энергосистемы должно быть равенство или превышение диспетчерской располагаемой мощности по сравнению с диспетчерской потребной:

N_д^р ≥ N_д^п

Следовательно, годовой график ремонта основного оборудования энергосистемы должен быть составлен таким образом, чтобы в каждом месяце планового года снижение мощности в результате вывода в ремонт агрегатов не превышало располагаемого ремонтного резерва энергосистемы N_рез^рем:

N_рем ≤ N_рез^рем

Ремонтный резерв мощности энергосистемы в основном образуется за счет сезонного снижения максимума нагрузки энергосистем в весенне-летний и осенний периоды года.

Ремонтный резерв определяется как разность эксплуатационной мощности и диспетчерской потребной мощности:

N_рез^рем = N_э - N_д^п

Рабочая мощность определяется как разность располагаемой диспетчерской мощности и расчетного эксплуатационного резерва энергосистемы:

N_р = N_д^р - N_рез^рем

Подтверждением правильности составления годового графика ремонта оборудования в пределах располагаемого ремонтного резерва энергосистемы будет являться следующее уравнение:

N_р ≥ Р_м^сист

При условии, если

N_р > Р_м^сист

или

N_д^р > N_д^п

то образуется дополнительный эксплуатационный резерв мощности энергосистемы ΔN_рез^эксп который равен:

ΔN_рез^эксп = N_р - Р_м^сист

Дополнительный эксплуатационный резерв может быть использован для покрытия дополнительной нагрузки потребителей, а также для повышения надежности электроснабжения или в качестве ремонтного резерва мощности.

Располагаемый эксплуатационный резерв мощности энергосистемы равен сумме расчетного эксплуатационного резерва и дополнительного эксплуатационного резерва мощности:

N_{рез.эксп}^расп = N_{рез.эксп}^расч + ΔN_рез^эксп

При расчете эксплуатационной мощности в данном случае учитывается снижение мощности конденсационных турбоагрегатов в летние месяцы (июнь-август) в связи с повышением температуры охлаждающей воды и за счет этого ухудшение вакуума в конденсаторе. Величина снижения мощности за счет этого фактора в задании принимается 2% для чисто конденсационных турбин типа К.

В условии задачи также принято, что мощность ГЭС в маловодный период года январь-февраль и ноябрь-декабрь будет снижена на 50 МВт.

В летние месяцы, величина эксплуатационной мощности будет составлять по отдельный электростанциям:

для КЭС № 1

N_э = N_уст*[(100 – 2)/100];

N_э = _____*[(100 – 2)/100] = _____МВт,

для КЭС № 2

N_э = _____*[(100 – 2)/100] = _____ МВт,

Величина эксплуатационной мощности теплофикационных турбоагрегатов с конденсацией в течение года принимается неизменной и равной установленной мощности.

Таким образом, величина эксплуатационной мощности энергосистемы с учетом ее снижения в летний период на конденсационных электростанциях и в зимний период на ГЭС по месяцам планового года будет составлять:

январь, февраль, ноябрь, декабрь N_э = ____+ ____ + ____ + ____ = ____ МВт.

март, май, сентябрь, октябрь N_э = ____ + ____ + ____ + ____ = ____ МВТ.

июнь - август N_э = ____ + ____ + ____ + ____ = ____ МВт.

Диспетчерская потребная мощность определяется для каждого месяца планового года, исходя из величины суточного максимума электрической нагрузки для данного месяца.

Величина эксплуатационного резерва принимается равной мощности наиболее крупного агрегата:

N_рез^эксп = 300 МВт.

Расчет диспетчерской располагаемой мощности производится в следующей последовательности:

1. определяется ремонтный резерв для каждого месяца как разность эксплуатационной и диспетчерской потребной мощностей энергосистемы;

2. планируется график вывода в ремонт агрегатов в пределах располагаемого ремонтного резерва энергосистемы;

3. рассчитывается величина диспетчерской располагаемой мощности энергосистемы по месяцам планового года.

При составлении графика ремонта принимаются следующие условия:

• периодичность капитального ремонта всех энергоблоков 2 года;

• длительность капитального ремонта энергоблока 300 МВт 60 дней а для остальных 30 дней

• длительность расширенного текущего ремонта принимается 20 дней;

• количество и продолжительность обычных текущих ремонтов для всех агрегатов принимается два по 10 дней каждый.

Все расчеты представлены в табл. 1.

Табл. 1.

Показатели мощности в МВт

Месяцы планового года

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

123

123

123

123

123

123

123

123

123

123

123

123

Установленная мощность Nу

Эксплуатационная мощность Nэ

Максимум электрической нагрузки Рм

Расчетный эксплуатационный резерв Nрез.экспл

Потребная диспетчерская мощность NД^П

Располагаемый ремонтный резерв энергосистемы Nрез.экспл^расп

Снижение мощности энергосистемы в результате вывода в ремонт агрегатов Nрем

Располагаемая диспетчерская мощность NД^Р

Рабочая мощность NР

Дополнительный эксплуатационный резерв мощности ΔNрем^рез

Общая величина эксплуатационного резерва мощности Nрез.экспл^расп

Предполагается, что вся ремонтная кампания будет проведена в период март-октябрь. Ремонт оборудования ГЭС будет проводиться за счет местного ремонтного резерва ГЭС в маловодные период года.

Как видно из таблицы 4, график ремонта оборудования правильно размещен в ремонтном резерве энергосистемы, так как для каждого месяца планового года:

N_рем < N_рез^рем

N_д^п > N_д^р

что удовлетворяет требованиям баланса мощности. В течение ремонтного периода величина располагаемого эксплуатационного резерва мощности мало различается по месяцам и превышает расчетный эксплуатационный резерв, принимаемый равным мощности наиболее крупного агрегата энергосистемы - 300 МВт.