Определение показателей работы гидроэлектростанций с учетом ограничений на выдачу мощности по системным условиям

  • Алексей [Aleksey] Юрьевич [Yu.] Александровский [Aleksandrovsk]y
  • Дмитрий [Dmitriy] Михайлович [M.] Волков [Volkov]
  • Алексей [Aleksey] Юрьевич [Yu.] Солдаткин [Soldatkin]
Ключевые слова: гидро- и тепловые электрические станции, суточный график нагрузки, холостые сбросы энергии на ГЭС, технический минимум ТЭС

Аннотация

Цель работы — определение недоиспользования мощностей гидроэлектростанций (ГЭС) при их совместной работе в энергосистеме с тепловыми электрическими станциями (ТЭС) в многоводных условиях.

Изучение данных по ограничениям работы электростанций в различные периоды для нахождения зон их работы выполнено по отчетной информации по режимам работы рынка на сутки вперед.

Анализ проведен для условий совместной работы гидро- и тепловых электростанций в годы разной водности. В качестве расчетного примера взяты данные ОЭС Сибири и два характерных периода — средний рабочий день января и средний рабочий день июня.

Для каждой из рассматриваемых гидроэлектростанций сделано первоначальное размещение в графике нагрузки энергосистемы: в базовой части графика в соответствии с указанной величиной базовой мощности и среднемесячной мощности станции и в пиковой части графика согласно величинам среднемесячной и рабочей мощности (за вычетом участия в базовой части графика). Размещение выполнено с учетом технического и технологического минимумов работы тепловых электростанций.

Процесс размещения — итеративный, с использованием метода золотого сечения для подбора параметров положения в графике нагрузки и величины резерва мощности.

Из полученных результатов следует, что в январе ограничения по режиму работы ТЭС не накладывают никаких ограничений на работу ГЭС. Однако, в графике июня, в котором влияние водности на режим работы ГЭС значительно выше из-за требований по работе тепловых электростанций, ГЭС не могут работать на полную мощность, т. е. величина недоиспользования мощности зависит от водности года.

Использование разработанного алгоритма позволяет оценить объём недоиспользования мощностей гидроэлектростанций в объединенной энергосистеме. Недоиспользованная мощность ГЭС Ангаро-Енисейского каскада в ОЭС Сибири может быть использована для генерации и передачи энергии в европейскую часть ЕЭС России, например, для компенсации работы гидроэлектростанций Волжско-Камского каскада в маловодные периоды.

Сведения об авторах

Алексей [Aleksey] Юрьевич [Yu.] Александровский [Aleksandrovsk]y

доктор технических наук, профессор кафедры гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии НИУ «МЭИ», e-mail: ayaleksand@mail.ru

Дмитрий [Dmitriy] Михайлович [M.] Волков [Volkov]

кандидат технических наук, инженер-исследователь научно-исследовательской лаборатории глобальных проблем энергетики НИУ «МЭИ», e-mail: vdm89@bk.ru

Алексей [Aleksey] Юрьевич [Yu.] Солдаткин [Soldatkin]

кандидат технических наук, ведущий специалист отдела сопровождения торговой системы департамента торговли АО «АТС», e-mail: Soldatkin.ay@yandex.ru

Литература

1. Александровский А.Ю., Янышев В.К. Проблемы разработки ПИВР водохранилищ в изменяющихся внешних условиях (на примере Волжско-Камского каскада) // Водные ресурсы России: современное состояние и управление: сборник материалов Всерос. науч.-практ. конф. Новочеркасск: Лик, 2018. Т. 1. С. 143—147.
2. Договор о присоединении к торговой системе оптового рынка [Электрон. ресурс] www.np-sr.ru/ru/regulation/joining/index.htm (дата обращения 20.05.2019).
3. Отчет по часовой генерации и потреблении ОЭС Сибири [Электрон. ресурс] www.so-ups.ru/index.php?id=972&tx_ms1cdu_pi1%5Bkpo%5D=610000&tx_ms1cdu_pi1%5Bdt%5D=17.01.2018 (дата обращения 20.05.2019).
4. Отчет о торгах по субъектам РФ ЕЭС [Электрон. ресурс] www.atsenergo.ru/nreport?rname=trade_region_spub&rdate=20180117 (дата обращения 20.05.2019).
5. Филиппова Т.А. Энергетические режимы электрических станций и электроэнергетических систем. М.: Юрайт, 2017.
6. Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 2018—2024 гг. [Электрон. ресурс] www.minenergo.gov.ru/node/11323 (дата обращения 22.05.2019).
7. АО «СО ЕЭС» [Офиц. сайт] www.so-ups.ru (дата обращения 22.05.2019).
8. Оперативно-диспетчерское управление в электроэнергетике. Регулирование частоты и перетоков активной мощности в ЕЭС и изолированно работающих энергосистемах России. Требования к организации и осуществлению процесса, техническим средствам [Электрон. ресурс] www.so-ups.ru/fileadmin/files/laws/standards/Frequency_and_power_regulation.pdf (дата обращения 22.05.2019).
---
Для цитирования: Александровский А.Ю., Волков Д.М., Солдаткин А.Ю. Определение показателей работы гидроэлектростанций с учетом ограничений на выдачу мощности по системным условиям // Вестник МЭИ. 2020. № 5. С. 27—34. DOI: 10.24160/1993-6982- 2020-5-27-34
#
1. Aleksandrovskiy A.Yu., Yanyshev V.K. Problemy Razrabotki PIVR Vodokhranilishch v Izmenyayushchikhsya Vneshnikh Usloviyakh (na primere Volzhsko-Kamskogo Kaskada). Vodnye Resursy Rossii: Sovremennoe Sostoyanie i Upravlenie: Sbornik Materialov Vseros. Nauch.-prakt. Konf. Novocherkassk: Lik, 2018;1:143—147. (in Russian).
2. Dogovor o Prisoedinenii k Torgovoy Sisteme Optovogo Rynka [Elektron. Resurs] www.np-sr.ru/ru/regulation/joining/index.htm (Data Obrashcheniya 20.05.2019). (in Russian).
3. Otchet po Chasovoy Generatsii i Potreblenii OES Sibiri [Elektron. Resurs] www.so-ups.ru/index.php?id=972&tx_ms1cdu_pi1%5Bkpo%5D=610000&tx_ms1cdu_pi1%5Bdt%5D=17.01.2018 (Data Obrashcheniya 20.05.2019). (in Russian).
4. Otchet o Torgakh po sub′ektam RF EES [Elektron. Resurs] www.atsenergo.ru/nreport?rname=trade_region_spub&rdate=20180117 (Data Obrashcheniya 20.05.2019). (in Russian).
5. Filippova T.A. Energeticheskie Rezhimy Elektricheskikh Stantsiy i Elektroenergeticheskikh Sistem. M.: Yurayt, 2017. (in Russian).
6. Skhema i Programma Razvitiya Edinoy Energeticheskoy Sistemy Rossii na 2018—2024 gg. [Elektron. Resurs] www.minenergo.gov.ru/node/11323 (Data Obrashcheniya 22.05.2019). (in Russian).
7. AO «SO EES» [Ofits. Sayt] www.so-ups.ru (Data Obrashcheniya 22.05.2019). (in Russian).
8. Operativno-dispetcherskoe Upravlenie v Elektroenergetike. Regulirovanie Chastoty i Peretokov Aktivnoy Moshchnosti v EES i Izolirovanno Rabotayushchikh Energosistemakh Rossii. Trebovaniya k Organizatsii i Osushchestvleniyu Protsessa, Tekhnicheskim Sredstvam [Elektron. Resurs] www.so-ups.ru/fileadmin/files/laws/standards/Frequency_and_power_regulation.pdf (Data Obrashcheniya 22.05.2019). (in Russian).
---
For citation: Aleksandrovsky A.Yu., Volkov D.M., Soldatkin A.Yu. Estimating the Hydroelectric Power Plant Performance Indicators Subject to Grid-Related Constraints on the Power Output. Bulletin of MPEI. 2020;5:27—34. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982- 2020-5-27-34.
Опубликован
2020-12-10
Раздел
Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии (05.14.08)