Оптимизация активной нагрузки между генераторами

Распределение активной разгрузки между генераторами

РАБОТА № 1

Цель: по заданным нагрузкам энергосистемы и расходным характеристикам энергоблоков вычислить оптимальные значения активной мощности каждой станции и каждого генератора, в соответствии с критерием равенства ОПРТ, обеспечивающим минимум суммарного расхода топлива в энергосистеме.

Реактивные нагрузки и потери мощности в сети не учитываются. Расчетная схема приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Расчетная схема Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Исходные данные

Определяем суммарную активную нагрузку энергосистемы по узловым нагрузкам:

МВт.

Вычисляем мощность станции по выражению:

где

Результаты расчета представлены в таблице 2.

Проверка условий недогрузки и перегрузки выполняется следующим условиям.

Таблица 2 — Выбор состава энергоблоков и распределение нагрузки между станциями пропорционально их номинальным мощностям

Проверка экономичности полученного состава агрегатов проводится по формуле:

Граничная мощность определяется по формуле:

Проверка экономичности состава энергоблоков приведена в таблице 3.

Таблица 3- Проверка экономичности состава энергоблоков

На первой и второй итерации граничная мощность генераторов меньше расчетной, добавляем по одному генератору на вторую станцию. Количество генераторов на третьей итерации остается без изменения.

Вывод: Наиболее экономичной работа будет при соотношении агрегатов ¾/1.

Расчет расхода топлива на станциях по формуле:

Результаты расчета сводим в таблицу 4.

Таблица 4 — Расчет расхода топлива на станциях и в системе

Произведем распределение активной нагрузки между станциями по равенству ОПРТ. Результаты расчета сведем в таблицу 5.

Таблица 5 — Распределение активной нагрузки между станциями по равенству ОПРТ

Расход топлива в системе при распределении нагрузки:

— Пропорционально мощностям станции, но без оптимизации состава оборудования — 171,5;

— Пропорционально мощностям станции, но с оптимизацией состава оборудования — 169,8;

— По равенству ОПРТ для состава 3/2/1 — 168,85;

— По равенству ОПРТ для состава 3/3/1 — 169,3.

РАБОТА № 2

Цель: вычислить абсолютный минимум потерь мощности в сети, возможный минимум потерь при ограничениях на выработку мощности электростанциями.

Для данной работы выберем соотношения агрегатов найденные в работе 1 3/3/1.

МВАр.

Определяем распределение реактивной мощности на генераторах.

МВА

МВА

МВА На рисунке 2 приведена расчетная схема.

Рисунок 2 — Расчетная схема.

Расчет потерь приведем в таблице 6.

Таблица 6 — Расчет потерь мощности

Определим перетоки по минимуму потерь по формулам и заносим в таблицу 6:

На рисунке 3 показана схема с потокораспределением мощности по равенству потерь без учета ограничений.

Рисунок 3 — Потокораспределение мощности по равенству потерь без учета ограничений.

Проверяем допустимость распределения нагрузки между станциями по критериям абсолютного минимума потерь мощности:

(1)

(2)

(3)

(4)

Таблица 7 — Мощность генераторов, без учета ограничений

Вводим в узле 3: P_Г=150 МВт.

На рисунке 4 показана схема с потокораспределением мощности по равенству потерь с учетом ограничений.

Рисунок 4 — Потокораспределение мощности по равенству потерь с учетом ограничений.

Проверяем допустимость распределения нагрузки между станциями по критериям абсолютного минимума потерь мощности с учетом ограничений.

Таблица 8 — Мощность генераторов, с учетом ограничений

Проверяем допустимость распределения нагрузки между станциями по критериям абсолютного минимума потерь мощности с учетом ограничений.

Рассчитанные потери мощности заносим в таблицу 6. Определяем расход топлива на станциях и количество работающих агрегатов. Результаты расчета заносим в таблицу 9.

Таблица 9 — Расход топлива по минимуму потерь, с учетом ограничений

Сравним расходы топлива и потерь мощности в системе при разных способах распределения нагрузок между станциями (Таблица 11).

Таблица 11 — Расчет расхода топлива при различных способах распределения нагрузки

Вывод: Из полученных расчетов видно, что целесообразней использовать способ распределения нагрузки между станциями по минимуму расхода топлива.