10.Гэс с суточным регулированием в годовом балансе мощности эс.
Если среднесуточная мощность ГЭС с суточным регулированием определяется только величиной естественного расхода воды в реке за каждые отдельные сутки и не зависит от режима работы ГЭС в предыдущее и в последующее время, пиковая мощность такой ГЭС при заданной величине ее среднесуточной мощности определяется положением ГЭС в суточном графике нагрузки энергетической системы. Следовательно, она находится в зависимости от формы суточного графика нагрузки.
Зная среднесуточную мощность ГЭС, всегда можно с помощью несложных графических построений найти положение ГЭС в суточном балансе за любые сутки, после чего нетрудно построить годовой баланс рабочей мощности энергетической системы, показанный на рис. 11-15 (слайд 8). Здесь в течение самой маловодной части года ГЭС работает в пиковой части графика нагрузки (от момента 0 до момента t1 и от момента t4 до конца года). В течение времени от момента t1 до момента t2 и от t3 до t4 ГЭС занимает промежуточное положение в суточных и в годовом балансах энергетической системы. Наконец, во время паводка от момента t2 до момента t3 ГЭС работает без регулирования в базовой части графиков нагрузки. В отдельных случаях, о которых уже упоминалось выше, во время паводка располагаемая мощность ГЭС может уменьшаться. При этом ГЭС, конечно, продолжает оставаться в базовой части графика нагрузки. В других же случаях даже во время паводка возможно ограниченное суточное регулирование. Такой случай на графике не показан. На построенном на рис. 11-15 графике не учтена также возможность использования части мощности ГЭС в качестве резерва энергетической системы.
В том балансе мощности, который изображен на рис 11-15, ГЭС участвует всей своей полной мощностью в покрытии графика нагрузки в течение всего года.
Практически такой режим работы ГЭС не может применяться, так как в этом случае отсутствует возможность планового ремонта агрегатов ГЭС. По этой причине приходится в течение некоторого промежутка времени, необходимого для ремонта, вводить дополнительные ограничения суточного регулирования или даже совершенно отказываться на время ремонта от суточного регулирования на ГЭС, освобождая, таким образом, часть ее мощности, которая на это время выводится в плановый ремонт. Понятно, что ремонт агрегатов ГЭС не может производиться в течение той части года, когда пиковая нагрузка энергетической системы достигает наибольшей величины или величины, близкой к наибольшей, так как в течение этого времени ГЭС должна участвовать в покрытии суточных пиков всей или почти всей своей мощностью. Невыгодно, конечно, производить ремонт агрегатов ГЭС во время паводка, так как это увеличило бы бесполезный сброс воды и привело бы к дополнительным потерям энергии.
Необходимость в ограничении суточного регулирования или в отказе от суточного регулирования может отпасть или значительно уменьшиться, если установленная мощность ГЭС больше ее вытесняющей мощности, т. е. если на ГЭС имеется дублирующая мощность. В течение маловодной части года дублирующая мощность ГЭС не может быть нагружена вследствие недостатка воды, и потому она может быть использована для замены агрегатов ГЭС, останавливаемых на это время для планового ремонта. Годовой баланс рабочей мощности энергетической системы при наличии на ГЭС дублирующей мощности показан на рис. 11-16 .
Способность водяных турбин легко принимать резкие колебания нагрузки дает им возможность служить очень хорошим нагрузочным резервом для энергетической системы в тех случаях, когда ГЭС имеет водохранилище суточного регулирования. Так как для регулирования частоты необходим очень небольшой объем водохранилища, то ГЭС, работающая с суточным регулированием, всегда имеет возможность взять на себя обязанности нагрузочного резерва энергетической системы. Так всегда и делается, если, конечно, мощность ГЭС имеет достаточную для этой цели величину. Однако использование мощности ГЭС в качестве нагрузочного резерва энергетической системы нельзя считать целесообразным в течение той части года, когда она работает без регулирования полной мощностью, т. е. в течение паводка, так как это привело бы к бесполезному сбросу воды, потерям энергии на ГЭС и дополнительному расходованию топлива на ТЭС.
Поэтому в смешанных энергосистемах нагрузочный резерв обычно располагается в течение маловодной части года на ГЭС, работающей с суточным регулированием, а на время паводка обязанности нагрузочного резерва передаются одной из ТЭС.
Водохранилище суточного регулирования недостаточно для того, чтобы в нем мог быть выделен особый объем для обеспечения работы аварийного или ремонтного резерва энергетической системы. В этом отношении ГЭС с суточным регулированием ничем не отличается от нерегулируемой ГЭС. Поэтому мы здесь на этом вопросе подробно не останавливаемся. Отметим лишь, что дублирующая мощность, если она имеется на ГЭС с суточным регулированием, помимо своей прямой задачи — увеличения количества энергии, вырабатываемой ГЭС, и соответственной экономии топлива на ТЭС, может служить станционным аварийным или ремонтным резервом, так же как и на нерегулируемой ГЭС.
Пример полного годового баланса мощности энергетической системы с участием ГЭС, имеющей водохранилище суточного регулирования, показан на рис. 11-17. Площадь, занимаемая в этом балансе ГЭС, отмечена штриховкой.