Расчет резервов ЭЭС

Министерство образования и науки Российской Федерации

Иркутский Государственный Технический Университет

 Кафедра теплоэнергетики

      

         Допускаю  к защите

                                          Руководитель                       Н.Е.Буйнов

                                                                                         И.О.Фамилия

 

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине

«Системная энергетика»

На тему: Расчет резервов ЭЭС

1.026.00.00.П3

 

 

 

 

Выполнил студент  группы ЭСТз09,  __________     Р.А. Романенко

                                          09151530      подпись            И. О. Фамилия   

 

Нормоконтроль                                       __________       Н.Е. Буйнов

                                                               подпись             И. О. Фамилия   

     

 

 

 

Курсовая работа защищена с оценкой ____________________

 

 

 

 

 

 

Иркутск 2013

 

Задание на курсовую работу

По курсу	Системная энергетика
Студенту	Романенко Р.А.
Тема работы	Расчет резервов ЭЭС

Исходные данные:  вариант №10341

Состав оборудования

ТЭЦ-1	ТЭЦ-2	ТЭЦ-3	ТЭЦ-4	КЭС-5	КЭС-6	ГЭС-7	ГЭС-8
3хПТ-60 2хР-50 1хПТ-135	2хТ-100 1хР-50 2хПТ-135	3хПТ-135 2хТ-250 1-Р-50	3хПТ-135 2хТ-250 1-Р-110	6хК-100	4хК-210	8х240	4х120

 

 

График относительных максимумов нагрузки ЭЭС

Месяц года
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1,0	0,95	0,85	0,80	0,77	0,75	0,70	0,80	0,85	0,97	1,0	1,0

 

Энергосистема: Читинская

Остаток топлива на ТЭС

Запас топлива на ТЭС, %
ТЭЦ-1	ТЭЦ-2	ТЭЦ-3	ТЭЦ-4	КЭС-5	КЭС-6
45	35	50	25	55	70

 

      Рекомендуемая литература:

1. Н.Е.Буйнов, В.А. Стенников. Системная энергетика. Методические указания по курсовому проектированию для студентов Специальности 140101 – заочной и очной формы обучения. Иркутск. 2005. -15с.

     Дата выдачи задания «____» ______________________________2013г.

     Дата предоставления проекта (работы) руководителю «____» __________2013г.

      Руководитель курсовой работы __________________________________________

 

 

Содержание

Введение ……………………………………..........................................	4
1. Расчет резервных мощностей  ЭЭС....................................................	5
1.1 Условная располагаемая мощность  ЭС..........................................	5
1.2 Расчет ремонтного резерва мощности ЭС......................................	6
1.3 Расчет аварийного резерва мощности ЭС......................................	9
1.4 Расчет нагрузочного и оперативного резервов мощности в ЭС..............................................................................................................	11
1.5 Суммарная установленная мощность энергогенерирующего оборудования ЭС.....................................................................................	12
2. Планирование поставок топлива  ТЭС...............................................	14
2.1 Условия обеспечения запасов  топлива на ТЭС .............................	14
2.2 Расчет расхода топлива на  ТЭС ЭС ................................................	14
2.3 Анализ ограничений топливных  баз ..............................................	18
Заключение .............................................................................................	26
Список использованных источников ...................................................	27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Целью заданного курсового проекта является знакомство с упрощенными методами резервирования и мощностей и планирования поставок топлива на ТЭС на уровне энергосистемы. Наличие резервных мощностей в энергосистеме позволяет обеспечить потребителей электроэнергией согласно графику нагрузки, проводить плановые и аварийные ремонты оборудования без ущерба для потребителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Расчет резервных мощностей ЭЭС

По функциональному назначению полный резерв электрической мощности в ЭС подразделяется:

- ремонтный резерв, обеспечивающий  проведение капитальных и средних  ремонтов основного оборудования  в энергосистеме;

- ремонтный резерв, необходимый  для проведения текущих ремонтов  энергооборудования;

- аварийный резерв служит  для компенсации недоотпуска  электроэнергии из-за отказов  энергооборудования;

- нагрузочный резерв, необходимый  для обеспечения случайных (незапланированных) повышений нагрузки в ЭС;

- оперативный резерв, предназначенный  для устранения случайных небалансов  мощности при проведении плановых и аварийных ремонтов, организации оперативных перетоков электроэнергии внутри ЭС, так и в соседние ЭС при наличии ограничений пропускной способности ЛЭП.

 

1.1 Условная располагаемая мощность ЭС

В соответствии с заданными данными состава энергогенерирующего оборудования на электростанциях условная располагаемая мощность ЭС определяется (МВт):

 

 

где I – число электростанций в ЭС; Li – количество типов агрегатов на i-й электростанций; WLi – единичная мощность 1-го типа агрегатов, МВт; nLi – число агрегатов 1-го типа на i-й электростанции.

 

Определим суммарную мощность каждой электростанции:

 

          WТЭЦ-1 = 3 · 60 + 2 · 50 + 1 · 135 = 415 МВт;

          WТЭЦ-2 = 2 · 100 + 1 · 50 + 2 · 135 = 520 МВт;

          WТЭЦ-3 = 3 · 135 + 2 · 250 + 1 · 50 = 955 МВт;

          WТЭЦ-4 = 3 · 135 + 2 · 250 + 1 · 110 = 1015 МВт;

          WКЭС-5 = 6 ·100 = 600 МВт;

          WКЭС-6 = 4 · 210 = 840МВт;

          WГЭС-7 = 8 · 240 = 1920 МВт;

          WГЭС-8 = 4 · 120 = 480 МВт;

          Wp = 415 + 520 + 955 + 1015 + 600 + 840 + 1920 + 480 = 6745 МВт.

 

Абсолютное значение максимума нагрузок в j-ый месяц Wj находится (МВт):

 

где wj – относительная нагрузка в j-ый месяц.

В выбранном масштабе строится годовой график электрической нагрузки ЭС.

При расчете резервных мощностей в ЭС используется максимальная месячная нагрузка, которая определяется как максимальное значение нагрузки (МВт):

 

 Wj1 = 6745 · 1,0 = 6745 МВт;

 Wj2 = 6745 · 0,95 = 6407,75 МВт;

 Wj3 = 6745 · 0,85 = 5733,25 МВт;

 Wj4 = 6745 ·0,80 = 5396,00 МВт;

 Wj5 = 6745 · 0,77 = 5193,65 МВт;

 Wj6 = 6745 · 0,75 = 5058,75 МВт;

 Wj7 = 6745 ·0,70 = 4721,5 МВт;

 Wj8 = 6745 · 0,80 = 5396,00 МВт;

 Wj9 = 6745 · 0,85 = 5733,25 МВт;

 Wj10 = 6745 · 0,97 = 6542,65 МВт;

 Wj11 = 6745 · 1,0 = 6745 МВт;

 Wj12 = 6745 · 1,0 = 6745 МВт.

 

Максимальным значением нагрузки за год является Wmax = Wj12  = 6745 МВт.

 

1.2 Расчет ремонтного резерва мощности ЭС

Текущие ремонты основного оборудования ТЭС и ГЭС проводятся ежегодно (1-2 раза в год) независимо от графика нагрузки.

Предварительно весь состав энергогенерирующего оборудования ЭС делится на М групп по мощности и типу электростанции (ТЭЦ, КЭС, ГЭС). Например,  в одну группу включены все агрегаты мощностью 50 МВт, установленных на всех ТЭЦ ЭС.

Резервная мощность ЭС для проведения текущих ремонтов определяется (МВт):

 

где RT - резервная мощность в ЭС, необходимая для проведения текущих ремонтов, МВт;

 τ(τ)m- относительная (средняя) продолжительность текущих ремонтов агрегатов m-ой группы (%);

nm – число агрегатов ЭС в m-ой группе мощностью Wm;

М – число групп агрегатов одинаковой мощности.

 

  Расчет будем вести в форме таблицы 1.

 

№ группы	Wm, МВт	nm, шт.	τ(τ)рт, %	τ(τ)рк, %
1	50	4	2	2,5
2	60	3	2	2,5
3	100	2	4	4,5
4	110	1	4	4,5
5	135	9	4	4,5
6	250	4	5	5,5
7	100	6	4	4,5
8	210	4	4	4,5

 

RтТЭЦ = 0,01 (50·4·2 + 60·3·2 + 100·2·4 + 110·1·4 + 135·9·4 + 250·4·5) = 0,01 · 11860 = 118,60 МВт.

RтКЭС = 0,01 (100·4·4 + 210·4·4) = 0,01 · 4960 = 49,6 МВт.

Rт = 118,60 + 49,60 = 168,20МВт.

Капитальные и средние ремонты по возможности проводятся в период снижения нагрузки в ЭС, используя площадь летнего провала графика нагрузки Fпр. 

Значение определяется (МВт · мес):

 

где  - расчетный интервал времени (мес.). В данном случае = 1 мес.

 

 

Расчетная площадь провала графика нагрузки Sp с учетом плотности заполнения при распределении ремонтов находится (МВт · месс).

 

где к – коэффициент использования площади провала графика нагрузки при планировании (0,9 - 0,95).

Sp = 0,9 · 13894,70 = 12505,23 МВт·мес.

Суммарный объем капитальных и средних ремонтов, выполняемых в течении года составляет (МВт · мес):

 

где τ(к)m  - среднегодовая относительная продолжительность капитальных и средних ремонтов агрегатов m-й группы.

 

 

Далее необходимо определить возможность проведения капитальных и средних ремонтов в провале графика нагрузки:

 

 

Так как , то Rk = 0, т.е. дополнительная мощность в ЭС не вводится.

 

1.3 Расчет аварийного резерва мощности ЭС

Аварийный резерв мощности на этапе проектирования ЭС определяется упрощенным графоаналитическим методом, основанным на применении универсальных характеристик удельного резерва для ЭС большой мощности с сильными связками. Мощность аварийного резерва определяется с учетом надежного энергообеспечения потребителей ЭС с вероятностью 0,995.

Мощность аварийного резерва ЭС по данному методу выполняется в следующей последовательности:

1. Используя разделение всех агрегатов ЭС по М групп, выполненных ранее, по зависимостям, приведенных на рис.2П, определяют аварийность агрегатов m-ой группы qm:

 

q50ТЭЦ = 0,024;                 q100КЭС = 0,046;            q120ГЭС = 0,006;

q60ТЭЦ =  0,025;                q210КЭС = 0,054;            q240ГЭС = 0,008.

q100ТЭЦ = 0,027;

q110ТЭЦ = 0,028;

q135ТЭЦ = 0,029;

q250ТЭЦ = 0,037;

 

2. Для всех М групп агрегатов вычисляются относительные значения мощности агрегатов М-ой группы:

 

 

 

W50ТЭЦ = 50/6745 = 0,0074%;             W100КЭС = 100/6745 = 0,014%;

W60ТЭЦ = 60/6745 = 0,0088%;             W210КЭС = 210/6745 = 0,031%;

W100ТЭЦ = 100/6745 = 0,015%;            W120ГЭС = 120/6745 = 0,017%;

W110ТЭЦ = 110/6745 = 0,016%;            W240ГЭС = 240/6745 = 0,035%.

W135ТЭЦ = 135/6745 = 0,020%;

W250ТЭЦ = 250/6745 = 0,037%;

 

3. По характеристикам удельного резерва мощности (рис.5П) находятся значения удельного аварийного резерва для одного агрегата m-ой группы:

 

 

ТЭЦ Rудa50  = 4%; Rудa60  = 5%; Rудa100  = 6,5%; Rудa110  = 7%; Rудa135  = 8,5%; Rудa250  = 11%.

КЭС Rудa100  = 9,5%; Rудa210  = 12%.

ГЭС Rудa120  = 3,5%; Rудa240  =4,5%.