Планирование оперативного баланса мощности и выработки электроэнергии в электроэнергетической системе
Энергетические балансы – это отправная точка управления режимами. В первую очередь они определяются потребностями мощности и выработки электроэнергии, а на этой основе разрабатываются задачи по управлению режимами станций и сетей. В первом разделе КП рассчитывались прогнозы ГН и электропотребления – это потребности. Генерирующие установки электроэнергетических систем должны покрывать спрос потребителей на мощность и электроэнергию. Для этого планируются и постоянно поддерживаются балансы мощности и электроэнергии.
Рассчитываем составляющие баланса мощности для определения выработки и потребления мощности.
1)Нагрузка потребителей системы – это 90% от максимальной мощности на прогнозируемый день, Рмакс= 1645,55 МВт;
2)Передача мощности в другие системы – передача незадействованной мощности;
3)Необходимый резерв мощности- складывается из нагрузочного резерва и аварийного. Аварийный резерв принимаем 5% от Рмакс, нагрузочный резерв также 5% от Рмакс;
4)Потери мощности и потребление на собственные нужды – это 10% от Рмакс.
5)Итог потребная мощность(1+2+3+4) – складываем предыдущие пункты для определения итогового потребления мощности;
6)Рабочая мощность электростанций- это сумма располагаемых мощностей за вычетом резервов;
7)Получение мощности из других систем –мощность других энергосистем необходимая для покрытия ГН;
8)Резервная мощность электростанций равна необходимому резерву мощности.
Определение характерных мощностей электрических станций для составления энергетических балансов
|
Характерные мощности станций обусловлены техническими возможностями и режимными ограничениями. Следующие параметры электрических станций по мощности являются основными:
· установленная мощность станции – это электрическая мощность генераторов станции;
· установленная мощность агрегата – номинальная мощность, указанная в паспорте агрегата;
· располагаемая мощность агрегата и станции – мощность, которая может использоваться в рассматриваемый период;
· связанная мощность – мощность, которая не может быть получена, если имеются ограничения (связанная мощность (ограничения мощности) может быть вызвана различными причинами, как то: аварийный простой агрегатов, ремонты, модернизация, техническое состояние агрегатов (износ, неполадки); качество питательной воды, величина вакуума в конденсаторе турбин, не соответствующая нормативу и т.п.);
· рабочая мощность – это мощность, с которой агрегат или станция работает в течение рассматриваемого периода времени или которая планируется для работы;
· резервная мощность (зависит от вида резерва);
· базовая и пиковая – от того, как станции участвуют в общих энергетических балансах.
Параметры мощностей электростанций, МВт
Наименование мощности | Наименование станции | |||
ГЭС | КЭС-5 | ТЭЦ-3 | ТЭЦ-4 | |
Установленная | ||||
Связанная, по различным причинам (табл. П4) | 47,5 | |||
Располагаемая | 826,5 | |||
Регулируемая | 702,525 | |||
Базовая | 123,975 |
Энергетические характеристики электрических станций. Экономические показатели электрических станций
|
Основной характеристикой ТЭС является связь расхода топлива и мощности – это расходная характеристика. Удельные экономические показатели позволяют получить сравнительные оценки станций. Для этого показатели экономичности определяют либо по средней мощности станций, либо по максимальной. Удельные величины зависят от мощности станции и энергетической характеристики. В настоящей работе удельные величины будем определять по средним мощностям, которые соответствуют энергетической характеристике. Это условный прием для получения первоначального баланса, который должен уточняться с применением методов оптимизации.
Приоритеты использования тепловых станций в энергетических балансах.
1)Среднюю мощность находим по формуле:
2)Показатели экономичности режимов:
B(P)=a+P∙b+P2∙c∙10-2 - расходные характеристики станций;
bуд(Р) = - удельный расход топлива;
bотн.прир.=b+2∙P - относительный прирост;
A= bуд(Рср);
Б= цена топлива КЭС и ТЭЦ;
В=A∙Б;
Постоянные в уравнении регрессий
Наименование объекта | Постоянные в уравнении регрессий | ||
a | b | c | |
ТЭЦ-3 | 0,52 | 0,3 | |
ТЭЦ-4 | 0,37 | 0,3 | |
КЭС-5 | 0,62 | 0,4 |
Приоритеты использования станций в энергетических балансах
Наименование станции | Средняя мощность, МВт | Показатель экономичности режимов | Ранг по показателям | ||||
А, т.у.т./МВт | Б, руб/т.у.т. | В, руб/МВт∙ч | А | Б | В | ||
ТЭЦ-3 | 121,5 | 1,7 | |||||
ТЭЦ-4 | 364,4 | 1,75 | |||||
КЭС-5 | 2,1 |
Заключение
В настоящей работе было спрогнозировано потребление электроэнергии в НСО на 21 июля 2014 года. Рассмотренный способ прогнозирования является достаточно точным при исключении выходных и праздничных дней, о чем свидетельствует низкая погрешность прогноза (1%) и весьма низкая погрешность построенной модели. Прогнозирование конфигурации графика нагрузки также весьма эффективно при применении метода, использованного в данной работе. Погрешность по модулю не более 5-6 %. Следовательно, статистические методы являются вполне приемлемыми для решения подобных задач.
|
Внесенные поправки на максимальную и минимальную мощность, температуру и облачность практически не влияют на погрешность прогноза, погрешность даже несколько увеличивается в связи с тем, что прогноз погоды был не достоверным. Среднее значение погрешностей – 1,6 %; максимальная погрешность – 5,5%; минимальная – 0,1 %. Погрешность с учетом поправки на облачность не изменилась в связи с тем, что сама поправка ничтожно мала в сравнении с потребляемой мощностью.
При расчете энергетических балансов были учтены технические возможности производства на электростанциях и в системе, требования потребителей к электроснабжению и возможности их обеспечения, ограничения неэнергетических потребителей на режим системы. Рассмотренная электроэнергетическая система оказалась дефицитной. По полученным данным был составлен первоначальный энергетический баланс, а затем произведена его оптимизация без учета потерь мощности в сети по двум различным критериям: минимум расхода топлива на ТЭС и минимум издержек на топливо. Однако оптимальное распределение мощности между тепловыми станциями оказалось одинаковым в обоих случаях.
Поскольку плановый баланс мощности и электроэнергии постоянно корректируется в реальной обстановке, в последнем пункте был проанализирован случай аварийного снижения мощности на КЭС-5, при этом потребовалась дополнительная покупка мощности из других энергосистем, ведь рассматриваемая система является дефицитной.