Оптимизация мероприятий по снижению ограничений каскада Выгских ГЭС

АННОТАЦИЯ 2
АВТОРЕФЕРАТ 3
ABSTRACT 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1.2 Режимы использования водных ресурсов 8
1.3 Сегозерское водохранилище 8
1.4 Выгозерско-Ондское водохранилище 9
1.5 Палагорское водохранилище 9
1.6 Маткожненское водохранилище 9
1.7 Выгостровское водохранилище 10
2. Об упущенной выгоде по ГЭС Выгского каскада в 2019 и 2020 году 10
2.1 Анализ необходимых исходных данных и режимных ограничений ГЭС 10
3. Анализ и выбор среди различных решений проблемы ограничений по загрузке ВЛ 12
3.1 Нормальная схема и единичные ремонтные схемы сети ВЛ 110 кВ Маткожненская гэс – Идель (Л-102) или ВЛ 110 кВ Маткожненская ГЭС– Палакоргская ГЭС (Л-103) или ВЛ 110 кВ Ондская ГЭС – Палакоргская ГЭС (Л-111) или ВЛ 110 кВ Ондская ГЭС – Идель (Л-112). 14
3.2 Двойные ремонтные схемы ВЛ 110 кв Ондская ГЭС -Палакоргская ГЭС (Л-111) и (или) транзита 110 кВ Ондская ГЭС -Идель-Маткожненская ГЭС и ВЛ110 кВ беломорская ГЭС -Беломорск (Л-113) (ВЛ 110 кВ Маткожненская ГЭС - Беломорская ГЭС (Л-104)) или ВЛ 110 кВ Выгостровская ГЭС - Беломорск (Л-114) (ВЛ110 кВ Маткожненская ГЭС - Выгостровская ГЭС (Л-105). 15
3.3 Нормальная схема и единичные ремонтные схемы сети с отключением ВЛ 110 кВ Маткожненская ГЭС – Идель (Л-102) или ВЛ 110 кВ Маткожненская ГЭС – Палакоргская ГЭС (Л-103) или ВЛ 110 кВ Ондская ГЭС – Палакоргская ГЭС (Л-111) или ВЛ110 кВ Ондская гэс – Идель (Л-112). 16
3.4 Анализ выбора наиболее оптимального варианта реализации 17
3.5 Выбор оборудования для реализации проекта 18
4. Надежность обеспечения генерирующей мощностью 21
4.1 Оценка надежности обеспечения генерирующей мощностью 22
4.2 Экономический эффект от установки оборудования 24
5. Анализ статической устойчивости 25
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 32

Весь текст будет доступен после покупки

Многие гидроэлектростанции, входящие в состав ПАО «ТГК-1», были введены в эксплуатацию еще в прошлом веке. Оборудование таких ГЭС в значительной мере морально устарело, в связи, с чем нуждается в модернизации и замене. В полной мере это относится к оборудованию релейной защиты и автоматики.
Назначением гидроэлектростанций Выгского каскада является выработка электроэнергии и участие в покрытии электрической нагрузки энергосистемы с учетом ее суточной и сезонной неравномерности. При этом должны быть обеспечены нормальные условия судоходства в период навигации, сохранность сооружений ГЭС и ББК в период зимних внутрисуточных колебаний уровней воды в бьефах ГЭС и водохранилищах, сохранение и воспроизводство рыбных запасов, а также условия, обеспечивающие возможную срезку пиков половодий.
В процессе научного исследования автор опирался на основную цель диссертации, указать, как можно снять имеющиеся ограничения системного оператора, и тем самым, уменьшить нерентабельное использование водной энергии. Ограничения по загрузке ВЛ 110 кВ Кемь-Беломорск (Л-115) не позволяет сбалансировать нагрузку на станциях, исходя из этого теряется часть вырабатываемой мощности каскада Выгских ГЭС. Замена оборудования позволит повысить надёжность энергопредриятий и получить максимальную экономическую прибыль, путём снижения холостых водосбросов в периоды весенних половодий.
Для достижения сформулированной цели поставлены следующие задачи:
- Исследование общих сведений об уже имеющимся оборудования;
- Провести сопоставление нескольких вариантов по снятию ограничений;
- Разработка технического решения по установке оборудования;
- Обоснование решения и целесообразности модернизации оборудования.
В настоящей работе проведено сопоставление нескольких вариантов по снятию ограничений Системного оператора, предъявленных Выгскому каскаду ГЭС, и рассчитаны водноэнергетические режимы с целью сравнения уменьшения объемов холостых водосбросов, и проведены расчеты по показателям индексов надежности и экономических индексов энергообъектов, до и после модернизации.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Основные понятия, характеристики и особенности режимов ГЭС. Режимы работы ГЭС в каскаде, обзор подобных исследований.

1.1. Общие представления

Выг — река в России, протекает по территории Карелии. Длина реки — 237 км, площадь водосборного бассейна — 27 100 км?. Средний расход воды — 323 м?/с. Высота истока — 167 м над уровнем моря.
Установленные мощности станций:
Маткожненская ГЭС (ГЭС-3) – 63 МВт;
Выгостровская ГЭС (ГЭС-5) – 40 МВт;
Беломорская ГЭС (ГЭС-6) – 27 МВт;
Палакоргская ГЭС (ГЭС-7) – 30 МВт;
Суммарная установленная мощность каскада – 160 МВт.

1.2 Режимы использования водных ресурсов

Назначением гидроэлектростанций Выгского каскада и Ондской ГЭС является выработка электроэнергии и участие в покрытии электрической нагрузки энергосистемы с учетом ее суточной и сезонной неравномерности. При этом должны быть обеспечены нормальные условия судоходства в период навигации, сохранность сооружений ГЭС и ББК в период зимних внутрисуточных колебаний уровней воды в бьефах ГЭС и водохранилищах, сохранение и воспроизводство рыбных запасов, а также условия, обеспечивающие возможную срезку пиков половодий.
Суммарная регулирующая емкость Сегозерского и ВыгозерскоОндского водохранилищ позволяет проводить компенсированное многолетнее регулирование стока. Палакоргское, Маткожненское, Выгостровское и Беломорское водохранилища вследствие их незначительной полезной емкости, обеспечивают только суточное регулирование стока.
Компенсированное регулирование стока с Выгского бассейна производятся для обеспечения суммарной гарантированной отдачи ГЭС Выгского каскада и Ондской ГЭС 125,0 МВт, обеспеченностью 95%, определенной при уровне сработки Выгозерско-Ондского водохранилища 88,70 м. Этим требованиям соответствует расход Ондской ГЭС – 175 м3/с и Маткожненской ГЭС – 200 м3/с.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 29.11.2016 № 1256 "Об утверждении Методических указаний по расчету уровня надежности и качества поставляемых товаров и оказываемых услуг для организации по управлению единой национальной (общероссийской) электрической сетью и территориальных сетевых организаций"
2. ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная НОРМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ. – Введ.01.01.1999- Москва: ОАО «СО ЕС», 2017 -57с
3. Ю.А. Секретарев . Учебное пособие для студентов очного и заочного отделений факультета энергетики по направлению «Электроэнергетика» ( специализация «Электроснабжение» ) НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ –– Новосибирск,2010 г.
4. Денисов, Иван Павлович. Основы использования водной энергии- Москва: Энергия-364 с
5. Правила использования каскада водохранилищ на реке Выг- 2018 ,216 с.
Куприна К.А. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕКОНСТРУКЦИИ ОТКРЫТОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 220 КВ НА ПРИМЕРЕ УГЛИЧСКОЙ ГЭС: статья в сборнике трудов конференции ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В XXI ВЕКЕ – Саяногорск, 2018 – 155-162
6. СТО 59012820.29.020.002-2018. Релейная защита и автоматика. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Устройства автоматики ограничения перегрузки оборудования. Нормы и требования
7. Ю.А. Секретарев. ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ -2021 г.
8. Андреев Д.А. Совершенствование методов расчета эксплуатационной надежности электрооборудования электростанций и подстанций- Иваново, 2006.
9. ДЬЯЧКОВ В.А., АХТЯМОВ П.А,, ФЕДОРОВ Ю.Г.- НАДЕЖНОСТЬ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ - ТЕРМИНОЛОГИЯ, ПОКАЗАТЕЛИ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ- МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ БОЛЬШИХ СИСТЕМ ЭНЕРГЕТИКИ, Страницы: 29-39,2016 год.

Весь текст будет доступен после покупки