10 Определение состава генерирующих мощностей электростанций в энергосистеме(Выбор оптимального состава работающего оборудования)

Для покрытия нагрузки потребителей в энергосистемах определяется состав мощностей электростанций. Экономичная работа оборудования и станций в целом определяется в соответствии с энергетическими характеристиками агрегатов. Показателями экономичности работы на основе которых производят экономичное распределение нагрузки являются энергетические характеристики:

Q_ч = а_xx + r_кP_к + r_тP_т, (Гкал/ч);

B_ч = b_xx + b_кP_к + b_тP_т , (т.у.т./ч),

где Q_ч, В_ч – часовой расход теплоты и топлива, Гкал/ч (т.у.т./ч); а_xx, b_xx – часовой расход теплоты и топлива на холостой ход турбины, Гкал/ч (т.у.т./ч); r_т, b_т – относительный прирост теплоты и топлива при работе по теплофикационному циклу, Гкал/ч/кВт (т у.т./ч/Гкал); r_к, b_к – относительный прирост расхода теплоты и топлива при работе по конденсационному циклу, Гкал/ч/кВт (т.у.т./ч /Гкал); P_т – электрическая мощность, развиваемая на тепловом потреблении (по теплофикационному циклу), кВт; P_к – электрическая мощность, развиваемая по конденсационному циклу, кВт.

В

ГЭС, ГАЭС, ГТУ

обеспечении покрытия графика нагрузки участвуют установки разной мощности, топливной экономичности и маневренности. При этом имеет место специализация элек­тростанций в покрытии отдельных частей графика нагрузки. Базовые электростанции, (ТЭС и АЭС) целесообразнее использовать с наибольшей возможной на­грузкой значительную часть года. Пиковые электростанции используются в течение ко­роткого периода времени только для покрытия максимумов нагрузки. Это установки высокой маневренности, приспособленные к частым пускам и остановам (ГАЭС, ГТУ). Кроме того, в энергосистемах работают полупиковые электростанции, занимающие про­межуточное положение по годовому числу часов использова­ния своей мощности. Распределение нагрузки между станциями системы и размещение отдельных станций в суточных графиках нагрузки производится в соответствии с эксплуатационными свойствами станций.

ТЭЦ_(к) + КЭС

АЭС + ТЭЦ_(т)

ГЭС

Режим работы ГЭС в многоводный период – базисный, в маловодный – в пиковой части графика нагрузки (за исключением той нагрузки, которая связана с обязательным круглосуточным пропуском воды в нижний бьеф).

Режим работы ТЭЦ задается в базисной части графика нагрузки на тепловом потреблении. Остальная часть мощности ТЭЦ размещается в любой зоне графика нагрузки (конденсационная мощность).

Мощность КЭС размещается в любой части графика нагрузки энергосистемы в зависимости от эксплуатационных свойств основного оборудования КЭС.

В часы снижения нагрузки энергосистемы возникает вопрос о целесообразности либо снижения нагрузки всех агрегатов, либо о полном отключении отдельных. В первую очередь из рассмотрения исключают агрегаты, которые обязательно должны находиться в работе:

• противодавленческие турбины («Р»), которые работают по тепловому графику нагрузки;

• минимальное число агрегатов, необходимых для выработки мощности и энергии потребителям;

• агрегаты, обеспечивающие минимально необходимый пропуск воды в нижний бьеф (на ГЭС);

• агрегаты, использующие ВЭР, из-за ограниченности возможности их хранения.

Затем выделяют агрегаты, для которых планируется проведение капитального и текущего ремонта в данный период.

Оставшийся состав оборудования рассматривают с точки зрения оптимального распределения нагрузки. Каждый останов турбины и последующее ее включение требует дополнительных расходов на пуск, поэтому при снижении нагрузки возможны два режима:

1) с остановом оборудования;

2) с работой турбоагрегата на холостом ходу.

В первом случае возникает дополнительный расход топлива на пуск энергооборудования, а во втором – на холостой ход.

Для решения вопроса о целесообразности останова агрегата определяется критическое время простоя, при котором оба режима равноэкономичны. До критической точки целесообразно поддерживать агрегат на холостом ходу, а за ней – выгоднее полностью отключить агрегат. Аналогично решается вопрос об остановах котлов.