Использование ГАЭС в суточном графике нагрузке

В условиях России для наиболее напряженного суточного графика нагрузки зимнего дня обычно характерны два пика – вечерний и утренний – и два провала – более глубокий ночной и дневной.

ГЭС

ГАЭС

ГАЭС в насосном режиме

В объединенных энергосистемах график нагрузки обычно становится более плотным и достигается относительное снижение максимума нагрузки, особенно если энергосистемы находятся в разных часовых поясах.

Годовые графики нагрузки энергосистем в зависимости от климатических и социально-экономических условий характеризуются:

· уменьшением нагрузки в летние месяцы (в основном в связи со снижением коммунально-бытовой нагрузки), что характерно для стран Западной Европы, России, Украины;

· увеличением нагрузки в летние месяцы в странах с жарким климатом (в связи с ростом бытовых нагрузок, орошением и др.). Например, в США нагрузки в летние месяцы превышают зимние в целом на 8–10%, что связано с работой установок кондиционирования воздуха, вентиляционных систем, орошения.

Ввод в действие мощных ТЭС и АЭС для покрытия базисной части графика нагрузки энергосистем, тенденция к разуплотнению графиков нагрузки и росту пиковой части привели к широкому строительству ГАЭС во второй половине ХХ в. Только ГАЭС благодаря присущей им многофункциональности, участвуя в регулировании мощности, способны обеспечить повышение нагрузок ТЭС и АЭС в провальной части суточного графика нагрузок, т.е. искусственно увеличить базисную часть графика нагрузок и уменьшить его неравномерность, выполняя функцию потребителя-регулятора; покрытие пиковой или полупиковой части графика нагрузок, служить быстродействующим аварийным и нагрузочным резервом системы. Феномен ГАЭС заключается в том, что ее регулирующая мощность в энергосистеме соответствует сумме установленных мощностей в турбинном и насосном режимах, составляющей диапазон мощностей станции, т. е. ГАЭС может осуществлять двойное регулирование.

Режим работы ГАЭС при наличии замкнутой системы циркуляции воды между верхним и нижним водоемами практически не зависит от стока реки.

ГАЭС выполняют функции регулирования в энергосистеме в самом широком значении с максимальным использованием их преимуществ быстродействия и высокой готовности к пуску. Поэтому они эксплуатируются в различных режимах с многократными пусками и остановками в течение суток, выполняя роль маневренной мощности при входе и выходе из пиков, компенсатора реактивной мощности, средства заполнения ночных провалов, аварийного и частотного резерва. Так, с учетом современных требований для обеспечения стабильной работы энергосистемы расчетное количество пусков на ГАЭС Blenheim Cilboa мощностью 1,04 млн. кВт (США) составляет 6000 в год. В реальных условиях эксплуатации в наиболее напряженные периоды, например на Загорской ГАЭС (Россия) мощностью 1,2 млн. кВт, число пусков в сутки доходило до 30 без учета пусков в режиме синхронного компенсатора.

Рис.6. Характерные суточные графики работы Загорской ГАЭС

Рис.7. Рост мощности ГАЭС в мире

Использование ГАЭС в качестве аварийного и частотного резерва энергосистемы становится одной из ее важнейших функций. В случае аварии в энергосистеме с крупными генерирующими источниками, линиями электропередач быстрое включение ГАЭС в турбинный режим или переключение ГАЭС из насосного режима в турбинный компенсируют мощности, потерянные энергосистемой, и позволяют исключить аварийное отключение потребителей. Именно ГАЭС вместе с ГЭС в значительной мере в тяжелых аварийных ситуациях позволяют не допустить «развала» энергосистемы.

При работе ГАЭС в режиме недельного регулирования в выходные дни, когда нагрузка уменьшается, и ТЭС и АЭС вынужденно снижают мощность, за счет работы ГАЭС в насосном режиме разгрузка ТЭС и АЭС может быть уменьшена. Дополнительный объем воды, закаченный ГАЭС в верхний водоем в выходные дни, используется в рабочие дни для покрытия пиковой части графика нагрузок.

Использование Загорской ГАЭС в выходные дни позволяет повысить уровень недельного регулирования на ГЭС ВолжскоКамского каскада, обеспечивая увеличение их выработки в рабочие дни.

Характер режимов работы ГАЭС меняется в течение года, исходя из изменения суточных графиков нагрузок энергосистемы в разные сезоны года. В качестве примера на рис. 6 приведены графики работы Загорской ГАЭС.

Именно высокая экономическая эффективность, повышение надежности работы энергосистем при использовании ГАЭС, в том числе обеспечение нормативных требований к качеству электроэнергии (частоте, напряжению), недопущение аварийного отключения потребителей, послужили основой для их широкого строительства.

Заключение.

В последнее десятилетие во многих странах (США, Канаде, странах Западной Европы и др.) произошла либерализация рынка электроэнергии. При этом возрастает роль ГАЭС в обеспечении устойчивости работы энергосистем за счет резервирования мощности, регулирования частоты, напряжения.

Многолетняя эксплуатация ГАЭС показала их высокую надежность и эффективность работы в объединенных энергосистемах, основу которых составляют базисные мощности крупных ТЭС и АЭС. ГАЭС становятся неизменными спутниками таких электростанций, причем при их размещении в непосредственной близости обеспечивается повышение надежности и эффективности работы АЭС и ТЭС, также снижаются затраты в ЛЭП и потери электроэнергии. Размещение ГАЭС рядом с АЭС позволяет использовать ее как дополнительный резерв электроснабжения собственных нужд АЭС в аварийных ситуациях для повышения безопасности АЭС.

В ряде стран (Япония, Италия) мощность ГАЭС в энергосистемах составляет более 10 % установленной мощности всех электростанций.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“Ивановский Государственный энергетический университет

им. В.И. Ленина”

Кафедра электрических станций, подстанций и

диагностики электрооборудования.

Назначение ГАЭС. Схемы ГАЭС.

Использование ГАЭС в суточном графике нагрузок.

Выполнил: Бойнов И.В.

студент группы 4-70к

Иваново 2015

Дата добавления: 2015-05-08