Определение максимальной величины мощности электростанций энергосистемы и выбор генераторов электроэнергии на различных типах станций для покрытия нагрузки региона

С целью покрытия графиков электрической нагрузки потребителей принимаем в энергообъединении (ЭО) три типа электростанций. Покрытие пиковой нагрузки осуществляется ГЭС, число часов их работы лежит в пределах 2500-3000 часов в год. Мощность ТЭЦ принимают в соответствии с уровнем промышленной нагрузки. Для случая, когда величина промышленной нагрузки менее 40%, мощность ТЭЦ составляет 20-25% общей мощности ЭО, а в случае, если нагрузка превышает 50%, мощность ТЭЦ принять 25-35%. Остальная часть требуемой мощности покрывается КЭС.

Общее количество ЭС рекомендуется принять равным не менее чем 6 или 7. Из них 2 ГЭС, 3 (4) ТЭЦ, 2 КЭС. Четыре ТЭЦ принимаем в случае, если после распределения требуемых мощностей по типам электростанций выяснится, что на долю ТЭЦ приходится более 1200 МВт. При этом мощность отдельных станций выбирается, исходя из следующего соотношения: 40%-45% суммарной мощности, вырабатываемой электростанциями определённого типа, должно вырабатываться на одной станции, 55%-60% - на оставшейся (или в сумме на оставшихся – для ТЭЦ).

При выборе единичной мощности агрегатов для тепловых электростанций необходимо ориентироваться на современные энергоблоки и турбоагрегаты мощностью не менее 50 МВт. При этом на долю одного агрегата должно приходиться 40%-45% мощности всех энергопроизводящих агрегатов станции, а 55%-60% - на долю оставшихся энергоагрегатов.

Таблица 10 - Мощность с учетом потерь, расхода на собственные нужды и резерва на собственные нужды:

Тип станции	СН, в %	Общая Р	С учетом СН	С резервом (15% от Р)
ГЭС			135,354	155,259
ТЭЦ – 35%		709,835	780,818
КЭС		1185,565
Располагаемая мощность ЭО	2028,1	2161,172

При определении суммарной мощности станции необходимо учесть расход электроэнергии на собственные нужды электростанций. Для ТЭЦ расход на СН принять 5-10% от N_уст. станции; для КЭС – 3-5%; для ГЭС – 1-2%.

При проектировании энергосистем аварийный резерв мощности размещается на ГЭС или крупных маневренных КЭС и ГТЭС. В данной работе резерв мощности размещаем на ГЭС.

Установленная мощность ЭО определяется по формуле:

N_у = _рез ,

где N_рез – суммарный энергетический резерв мощности, сконцентрированный на ГЭС ЭО.

В расчёте, в целях упрощения, принимаем величину резерва мощности равной 15% суммарной мощности ГЭС. Суммарный энергетический резерв мощности ЭО составит:

N_рез = 0,15 ∙ N_{расп.ГЭС} .

Резервная мощность не участвует в покрытии общего графика нагрузок, но используется в покрытии пиковой нагрузки, так как вероятность выхода из строя основного генерирующего оборудования в часы пика мала и поэтому не учитывается в расчётах. Это необходимо учитывать в дальнейшем. Тогда суммарная мощность ГЭС составит:

N_ГЭС = 1,15 N_расп .

Таблица 11 - Состав и мощность оборудования электростанций

Электростанции и блоки	Устанавливаемая мощность, МВт
ГЭС №1
Блоки 1-2	2x20
Блок 3	1x30
ГЭС №2
Блоки 1-2	2x25
Блок 3	1x40
Суммарная Р ГЭС
Суммарная Р ГЭС за вычетом резерва
ТЭЦ №1
Блоки 1-2	2x75
Блок 3	1x75
Блок 4	1х25
ТЭЦ №2
Блоки 1-2	2x75
Блок 3	1x135
ТЭЦ №3
Блок 1-2	2x75
Блок 3	1x75
Блок 4	1х25
Суммарная Р ТЭЦ
КЭС № 1
Блок 1	1x300
Блоки 2-3	2x200
Блоки 4-5	2х50
КЭС № 2
Блок 1	1x200
Блоки 2-3	2x110
Блоки 4	1х25
Суммарная Р КЭС

Заключение

В результате выполнения расчетно-графической работы я рассчитал годовую потребность в электроэнергии, основываясь на сегментации нагрузок по потребителям. На основе общей потребности региона расчитал потребление по каждой отрасли. На основе этих данных по отраслям я построил суточные графики электрических нагрузок энергосистемы. Конечным графиком стал суммарный суточный график потребления с учётом потерь по времени суток. В соответствии с заданием, а именно количеством и типом электрической станции, выбрал оборудование для каждой станции в зависимости от нагрузки. При этом я учитывал суммарный суточный график, так как конкретный тип станции питает определенную нагрузку. В итоге получил 7 станций, которые в свою очередь поделил на блоки, для которых я выбрал количество и тип турбин, пользуясь методикой, полученной из лабораторных работ.

Список литературы:

1) А.А. Жакупов, Р.С. Хижняк. Методические указания к выполнению расчётно-графической работы для бакалавров всех форм обучения специальности 5В071800 – Электроэнергетика. - Алматы: АУЭС, 2012. - 41 с.

2) Рожкова Л.Д, Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. Учебник для техникумов. 3-е изд, перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1987