Типовые задачи с решениями
Задача 2.1. Совмещенный зимний максимум нагрузки ЭЭС равен 12705 МВт. Состав электростанций приведён в табл. 2.2. Перетоки мощности со смежными ЭЭС отсутствуют. Составить баланс мощности ЭЭС для часа максимальной нагрузки, приняв, что неиспользуемая мощность электростанций равна нулю.
Таблица 2.2
Существующие электростанции ээс
Наименование станции |
Мощность агрегата, МВт |
Число агрегатов |
Установленная мощность, МВт |
Топливо |
ТЭС 1 |
500 |
4 |
2000 |
Уголь |
ТЭС 2 |
300 |
8 |
2400 |
Уголь |
ТЭС 3 |
300 |
4 |
1200 |
Мазут |
ТЭС 4 |
210 |
6 |
1260 |
Мазут |
ТЭС 5 |
200 |
8 |
1600 |
Уголь |
ТЭС 6 |
150 |
4 |
600 |
Мазут |
ГТС |
100 |
5 |
500 |
Газ |
ГЭС |
100 |
12 |
1200 |
- |
ГАЭС |
100 |
12 |
1200 |
- |
Решение. Примем, что резерв мощности составляет 10% от совмещенного максимума нагрузки.
Результаты расчёта составляющих баланса мощности приведены в табл. 2.3, из которой следует, что в ЭЭС необходим ввод дополнительной генерирующей мощности в размере не менее 2015МВт.
Таблица 2.3
Приближенный баланс мощности
Номер позиции
|
Наименование |
|
Потребность |
I |
Совмещенный максимум нагрузки 12705МВт |
2 |
Передача мощности в другие системы 0 |
3 |
Необходимый резерв 1270МВт |
4 |
Итого потребная мощность электростанций 13975МВт |
|
Покрытие |
5 |
Установленная мощностъ электростанций 11960МВт |
6 |
Неисполъзуемая мощность 0 |
7 |
Располагаемая мощность 11960МВт |
|
В том числе |
|
ГЭС и ГАЭС 2400МВт |
|
КЭС 9060МВт |
|
ГТЭС 500МВт |
8 |
Получение мощности из других систем 0 |
9 |
Итого покрытие 11960МВт |
10 |
Дефицит мощности 2015МВт |
Задача 2.2. Состав и мощности электростанций ЭЭС приведены в табл. 2.4. Годовой график месячных максимумов построен при решении задачи № 1.3 (табл. 1.3). Рассчитать ремонтный резерв мощности ЭЭС.
Таблица 2.4
Структура генерирующих мощностей
Тип станции |
Nуст, МВт |
КЭС – 500 |
3000 |
КЭС – 300 |
3600 |
КЭС – 210 |
1260 |
КЭС – 200 |
1600 |
КЭС – 150 |
600 |
ГТС – 100 |
500 |
ГЭС – 100 |
2300 |
ГАЭС – 100 |
1200 |
Решение. В состав ремонтного резерва входят составляющие для текущего и капитального ремонтов. Расчёт резерва для проведения текущих ремонтов выполним по (2.1.) с учётом того, что данная составляющая резерва для гидравлических станций не требуется. Результаты расчёта приведены в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Резерв текущего ремонта ЭЭС.
-
Тип станции
Nуст, МВт
r
, %Rтр ,МВт
КЭС – 500
3000
5,5
165
КЭС – 300
3600
5,0
180
КЭС – 210
1260
4,5
57
КЭС – 200
1600
4,5
72
КЭС – 150
600
4,0
24
ГТС
500
2,0
10
Всего
508
Резерв
для капитального ремонта определим по
(2.2). Расчёт ремонтной площади
приведён в табл. 2.6.
Таблица 2.6
Расчёт потребности в ремонтной площади
-
Тип станции
Nуст, МВт
Норма ремонта,
МВт*мес
Ремонтная площадь, МВт*мес
КЭС – 500
3000
0,73
2190
КЭС – 300
3600
0,66
2376
КЭС – 210
1260
0,53
668
КЭС – 200
1600
0,53
848
КЭС – 150
600
0,53
318
ГТС – 100
500
0,50
250
ГЭС – 100
2300
0,50
1150
ГАЭС – 100
1200
0,50
600
Всего
8400
Условная располагаемая мощность электростанций ЭЭС определяется по (2.4). Коэффициенты этого соотношения вычисляют решением системы (2.5).
.
Откуда
с
= 12549 МВт, d
= 18,9 МВт/мес
и N
=12549
+ 18,9 m.
При расчёте площади провала графика нагрузки (табл. 2.7) учтём сезонное снижение располагаемой мощности ГАЭС и ГТС
Таблица 2.7
Расчет площади провала графика нагрузки
Резерв для проведения капитального ремонта равен
Следовательно резерв для проведения капитальных ремонтов не требуется.
Задача 2.3. Рассчитать величину оперативного резерва мощности на перспективу 10 лет для ЭЭС, структура генерирующей мощности которой приведена в табл. 2.4. Максимальная нагрузка системы равна 12705 МВт.
Решение. При определении оперативного резерва мощности учтём аварийную и нагрузочную составляющие.
Величину аварийного резерва мощности вычислим по (2.9). Результаты расчёта приведены в табл. 2.8.
Таблица 2.8
Расчет аварийного резерва мощности
-
Тип станции
Nуст,
МВт
q,
%
Руд ед,
%
rуд,
%
Rав,
МВт
МО[Рав],
МВт
КЭС – 500
3000
7,0
3,83
22,3
669
210
КЭС – 300
3600
5,5
2,30
15,5
558
198
КЭС – 210
1260
4,5
1,53
11,9
150
57
КЭС – 200
1600
4,5
1,53
11,9
190
72
КЭС – 150
600
4,5
1,15
1,0
60
27
ГТС – 100
500
2,0
0,77
4,0
20
10
ГЭС – 100
2300
0,5
0,77
2,0
46
12
ГАЭС – 100
1200
0,5
0,77
2,0
24
6
Всего
14060
1717
592
Для учёта нагрузочной составляющей оперативного резерва определим среднеквадратичное отклонение нагрузки по (2.12)
σн
=
МВт.
Среднеквадратичное отклонение мощности нагрузки и электростанций определено по (2.8)
=
=1177
МВт.
Оперативный резерв мощности равен
RОП=592 + 2,65*1177 - 0,125*12705 = 2123 МВт