Баланс энергии
Первая попытка зарегулировать сток осуществляется в графической форме с помощью построений на годовом графике средних мощностей энергосистемы.
С пика графика среднемесячных мощностей откладываются вниз среднемесячные мощности существующих ГЭС. Этим построением определяется, какую часть графика покрывают существующие ГЭС.
Ниже линии существующих станций, накладывая друг на друга, строим два режима работы проектируемой ГЭС: по бытовой мощности и по требованиям ВХК.
В некоторых месяцах бытовая мощность меньше мощности, необходимой по требованиям ВХК – это дефицитные по воде месяцы. В других наоборот – это профицитные по воде месяцы.
В результате графического расчёта получаем гибридный режим работы станции: в месяцы, которые находятся под регулированием, станция работает по гарантированным мощностям, во все оставшиеся месяцы – по требованиям ВХК. Значения гарантированных мощностей определяются как разность координаты линии «гарантированной мощности» и координаты линии существующих ГЭС.
Баланс энергии представлен на рис. 6 (приложение 1).
Водноэнергетический расчёт в маловодном году
На данном этапе курсового проектирования проводится водно-энергетический расчёт, при котором определяется режим сработки-наполнения водохранилища при заданной отдаче ГЭС по активной мощности.
Расчёты ведутся в табличной форме, основные формулы представлены ниже.
(7.1)
(7.2)
(7.3)
(7.4)
(7.5)
(7.6)
(7.7)
(7.8)
Первоначальный вариант сработки и наполнения водохранилища представлен в табл. 7.1, однако он не является верным, так как водохранилище наполнилось выше отметки НПУ. Следовательно, необходимо опустить линию гарантированной мощности и провести подбор гарантированной мощности так, чтобы выполнилась годовая сработка-наполнение водохранилища с достижением НПУ в последнем месяце наполнения водохранилища.
Окончательный вариант подбора гарантированных мощностей и сработки водохранилища представлен в табл. 7.2.
После окончательного выполнения водно-энергетического расчёта режима работы ГЭС в маловодном году определилась гарантированная мощность ГЭС.
Таблица 7.1 – Сработка-наполнение водохранилища в маловодном году по первому варианту гарантированной мощности
Месяц |
Qбыт, м3/с |
Qисп, м3/с |
Qф, м3/с |
Qл, м3/с |
Qшл, м3/с |
Qп.быт, м3/с |
Qвдхр, м3/с |
Qгэс, м3/с |
Qвхк, м3/с |
Qх.сб, м3/с |
Qнб, м3/с |
Vв-ща, км3 |
Zвб, м |
Zнб, м |
Н, м |
Nгэс, МВт |
Nгар, МВт |
||||||||
Vнач |
|
Vкон |
Zнач |
Zкон |
Zcp |
||||||||||||||||||||
X |
218 |
2 |
7 |
14 |
0 |
195 |
445 |
640 |
400 |
0 |
647 |
33,29 |
1,15 |
32,14 |
106,00 |
105,67 |
105,83 |
81,21 |
24,32 |
137 |
137 |
||||
XI |
215 |
2 |
7 |
14 |
0 |
192 |
672 |
864 |
400 |
0 |
871 |
32,14 |
1,74 |
30,4 |
105,67 |
105,13 |
105,40 |
81,93 |
23,18 |
176 |
176 |
||||
XII |
173 |
2 |
7 |
14 |
0 |
150 |
853 |
1003 |
400 |
0 |
1010 |
30,4 |
2,21 |
28,19 |
105,13 |
104,39 |
104,76 |
82,26 |
22,21 |
196 |
196 |
||||
I |
151 |
2 |
7 |
14 |
0 |
128 |
918 |
1046 |
400 |
0 |
1053 |
28,19 |
2,38 |
25,81 |
104,39 |
103,51 |
103,95 |
82,35 |
21,30 |
196 |
196 |
||||
II |
162 |
2 |
7 |
14 |
0 |
139 |
834 |
973 |
400 |
0 |
980 |
25,81 |
2,16 |
23,65 |
103,51 |
102,60 |
103,05 |
82,19 |
20,56 |
176 |
176 |
||||
III |
187 |
2 |
7 |
14 |
0 |
164 |
603 |
767 |
400 |
0 |
774 |
23,65 |
1,56 |
22,09 |
102,60 |
101,88 |
102,24 |
81,65 |
20,29 |
137 |
137 |
||||
IV |
219 |
2 |
7 |
14 |
0 |
196 |
340 |
536 |
400 |
0 |
543 |
22,09 |
0,88 |
21,21 |
101,88 |
101,44 |
101,66 |
80,77 |
20,59 |
97 |
97 |
||||
V |
2962 |
30 |
7 |
14 |
0 |
2911 |
-2518 |
393 |
400 |
0 |
400 |
21,21 |
-6,53 |
27,74 |
101,44 |
104,23 |
102,84 |
80,00 |
22,54 |
78 |
ВХК |
||||
VI |
2125 |
21 |
7 |
-57 |
35 |
2118 |
-1640 |
478 |
520 |
0 |
520 |
27,74 |
-4,25 |
31,99 |
104,23 |
105,62 |
104,93 |
79,41 |
25,22 |
106 |
ВХК |
||||
VII |
838 |
8 |
7 |
-42 |
35 |
830 |
-352 |
478 |
520 |
0 |
520 |
31,99 |
-0,91 |
32,9 |
105,62 |
105,89 |
105,76 |
79,41 |
26,05 |
109 |
ВХК |
||||
VIII |
636 |
6 |
7 |
-14 |
35 |
601 |
-124 |
477 |
520 |
0 |
520 |
32,9 |
-0,32 |
33,22 |
105,89 |
105,98 |
105,94 |
79,41 |
26,23 |
110 |
ВХК |
||||
IX |
600 |
6 |
7 |
0 |
35 |
552 |
-74 |
478 |
520 |
0 |
520 |
33,22 |
-0,19 |
33,41 |
105,98 |
106,03 |
106,01 |
79,41 |
26,30 |
111 |
ВХК |
||||
V
Таблица 7.2 – Сработка-наполнение водохранилища в маловодном году с окончательным вариантом гарантированной мощности
Месяц |
Qбыт, м3/с |
Qисп, м3/с |
Qф, м3/с |
Qл, м3/с |
Qшл, м3/с |
Qп.быт, м3/с |
Qвдхр, м3/с |
Qгэс, м3/с |
Qвхк, м3/с |
Qх.сб, м3/с |
Qнб, м3/с |
Vв-ща, км3 |
Zвб, м |
Zнб, м |
Н, м |
Nгэс, МВт |
Nгар, МВт |
||||
Vнач |
V |
Vкон |
Zнач |
Zкон |
Zcp |
||||||||||||||||
X |
218 |
2 |
7 |
14 |
0 |
195 |
449 |
644 |
400 |
0 |
651 |
33,29 |
1,16 |
32,13 |
106 |
105,67 |
105,83 |
81,23 |
24,31 |
138 |
138 |
XI |
215 |
2 |
7 |
14 |
0 |
192 |
677 |
869 |
400 |
0 |
876 |
32,13 |
1,75 |
30,38 |
105,67 |
105,13 |
105,40 |
81,94 |
23,16 |
177 |
177 |
XII |
173 |
2 |
7 |
14 |
0 |
150 |
859 |
1009 |
400 |
0 |
1016 |
30,38 |
2,23 |
28,15 |
105,13 |
104,38 |
104,75 |
82,27 |
22,18 |
197 |
197 |
I |
151 |
2 |
7 |
14 |
0 |
128 |
925 |
1053 |
400 |
0 |
1060 |
28,15 |
2,4 |
25,75 |
104,38 |
103,48 |
103,93 |
82,36 |
21,27 |
197 |
197 |
II |
162 |
2 |
7 |
14 |
0 |
139 |
841 |
980 |
400 |
0 |
987 |
25,75 |
2,18 |
23,57 |
103,48 |
102,57 |
103,02 |
82,21 |
20,52 |
177 |
177 |
III |
187 |
2 |
7 |
14 |
0 |
164 |
610 |
774 |
400 |
0 |
781 |
23,57 |
1,58 |
21,99 |
102,57 |
101,83 |
102,20 |
81,67 |
20,23 |
138 |
138 |
IV |
219 |
2 |
7 |
14 |
0 |
196 |
347 |
543 |
400 |
0 |
550 |
21,99 |
0,9 |
21,09 |
101,83 |
101,38 |
101,60 |
80,80 |
20,50 |
98 |
98 |
V |
2962 |
30 |
7 |
14 |
0 |
2911 |
-2518 |
393 |
400 |
0 |
400 |
21,09 |
-6,53 |
27,62 |
101,38 |
104,19 |
102,78 |
80,00 |
22,49 |
78 |
ВХК |
VI |
2125 |
21 |
7 |
-57 |
35 |
2118 |
-1640 |
478 |
520 |
0 |
520 |
27,62 |
-4,25 |
31,87 |
104,19 |
105,59 |
104,89 |
79,41 |
25,18 |
106 |
ВХК |
VII |
838 |
8 |
7 |
-42 |
35 |
830 |
-352 |
478 |
520 |
0 |
520 |
31,87 |
-0,91 |
32,78 |
105,59 |
105,86 |
105,72 |
79,41 |
26,01 |
109 |
ВХК |
VIII |
636 |
6 |
7 |
-14 |
35 |
601 |
-124 |
477 |
520 |
0 |
520 |
32,78 |
-0,32 |
33,1 |
105,86 |
105,95 |
105,90 |
79,41 |
26,19 |
110 |
ВХК |
IX |
600 |
6 |
7 |
0 |
35 |
552 |
-74 |
478 |
520 |
0 |
520 |
33,1 |
-0,19 |
33,29 |
105,95 |
106,00 |
105,97 |
79,41 |
26,26 |
110 |
ВХК |