Основы расчетов гидроэнергетических режимов ГЭС в энергосистеме (200,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 621.311.21(075.8) О-753 Коллектив авторов: Ю.А. Секретарев, А.А. Жданович, С.В. Митрофанов, В.Г. Шальнев Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В.М. Левин д-р техн. наук, профессор А.Г. Русина О-753 Основы расчетов гидроэнергетических режимов ГЭС в энергосистеме: учебное пособие / коллектив авторов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2020. – 228 с. ISBN 978-5-7782-4229-6 Дисциплина «Гидроэнергетика» направлена на формирование профессиональной подготовки студентов, магистров и аспирантов по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. Учебное пособие предназначено для изучения методов и принципов водно-энергетических расчетов оптимальных режимов работы гидроэлектростанции в составе электроэнергетической системы. УДК 621.311.21(075.8) Жданович Анастасия Александровна Митрофанов Сергей Владимирович Шальнев Виктор Георгиевич Секретарев Юрий Анатольевич ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ГЭС В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ Учебное пособие Выпускающий редактор И.П. Брованова Корректор И.Е. Семенова Редактор И.Л. Кескевич Дизайн обложки А.В. Ладыжская Компьютерная верстка С.И. Ткачева Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП) Подписано в печать 28.08.2020. Формат 60  84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 50 экз. Уч.-изд. л. 13,25. Печ. л. 14,25. Изд. № 167/19. Заказ № 757. Цена договорная Новосибирского государственного технического университета 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20 Отпечатано в типографии ISBN 978-5-7782-4229-6 © Коллектив авторов, 2020 © Новосибирский государственный технический университет, 2020

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ..................................................................................................................................................... 5 1. Оценка потенциальных ресурсов рек ............................................................................................ 7 1.1. Основные сведения для оценки потенциальных ресурсов рек ................................................. 7 1.2. Пример определения потенциальных ресурсов реки ............................................................... 10 2. Кривая обеспеченности стока реки ............................................................................................... 13 2.1. Основные сведения о гидрологических характеристиках стока реки ................................... 13 2.2. Пример построения кривой обеспеченности расходов воды по статистическим наблюдениям ................................................................................................................................ 17 3. Роль ГЭС в суточном балансе нагрузки ЭЭС ............................................................................. 19 3.1. Особенности суточных графиков нагрузки ЭЭС ..................................................................... 19 3.2. Построение интегральной кривой нагрузки ЭЭС ..................................................................... 21 3.3. Размещение ГЭС в суточном графике нагрузки ЭЭС .............................................................. 21 3.4. Пример определения режимов работы ГЭС в суточном балансе энергосистемы ................... 28 3.5. Пример задачи на определение места ГЭС в суточном графике нагрузки гидротепловой энергосистемы и размещения резервов .................................................................... 33 4. Определение оптимальной глубины сработки водохранилища и его полезного объема .................................................................................................................................................. 35 4.1. Основные сведения о режимах работы ГЭС годового регулирования водохранилища ............................................................................................................................................... 35 4.2. Основные положения методики расчета оптимальной глубины сработки водохранилища годового регулирования ................................................................................. 37 4.3. Пример расчета оптимальной глубины сработки водохранилища ........................................ 39 5. Водно-энергетический расчет ГЭС годового регулирования при заданном расходе воды в нижний бьеф .......................................................................................................... 43 5.1. Основные сведения о водно-энергетических расчетах ............................................................ 43 5.2. Пример водно-энергетического расчета режима работы ГЭС годового регулирования при заданном расходе воды в нижний бьеф .................................................. 46 6. Водно-энергетический расчет ГЭС годового регулирования при заданной энергоотдаче ....................................................................................................................................... 49 6.1. Особенности водно-энергетического расчета ГЭС при заданных гарантированных мощностях ..................................................................................................................................... 49 6.2. Пример водно-энергетического расчета ГЭС годового регулирования на гарантированную отдачу .......................................................................................................................... 50 7. Определение рабочей мощности ГЭС суточного регулирования .......................................... 55 7.1. Особенности ГЭС суточного регулирования стока ................................................................. 55 7.2. Определение параметров ГЭС с суточным регулированием стока ....................................... 56 8. Напорные характеристики русловой и деривационной ГЭС ................................................. 61 8.1. Основные сведения о типах ГЭС и особенностях их напорных характеристик .................. 61 8.2. Пример построения напорных характеристик ГЭС ................................................................. 69 9. Энергетические характеристики гидроагрегатов и ГЭС ........................................................ 71 9.1. Основные сведения о характеристиках гидротурбин .............................................................. 71 9.2. Пример построения энергетических характеристик гидротурбины и гидростанции .......... 77 3

Стр.3

10. Натурные энергетические испытания гидроагрегатов и построение их характеристик ................................................................................................................................................ 79 10.1. Определение КПД турбины....................................................................................................... 79 10.2. Измерение расхода ..................................................................................................................... 80 10.3. Измерение напора ....................................................................................................................... 87 10.4. Тарировка постоянных расходомеров...................................................................................... 87 10.5. Пример построения натурных энергетических характеристик с помощью физической модели гидротурбины ...................................................................................................... 89 11. Гидросиловое оборудование ГЭС ................................................................................................ 94 11.1. Реактивные турбины .................................................................................................................. 95 11.2. Активные турбины ..................................................................................................................... 98 11.3. Явление кавитации и меры борьбы с ней .............................................................................. 102 11.4. Отсасывающая труба ................................................................................................................ 107 11.5. Гидрогенераторы ...................................................................................................................... 112 11.6. Расчет турбины и генератора .................................................................................................. 113 12. Диспетчерcкое регулирование водохранилища ..................................................................... 122 12.1. Основные сведения о диспетчерском регулировании водохранилищ ............................... 122 12.2. Диспетчерский график для периода сработки водохранилища .......................................... 124 12.3. Диспетчерский график для периода наполнения водохранилища ..................................... 127 12.4. Использование избыточной приточности при диспетчерском регулировании ................ 129 12.5. Диспетчерское регулирование при сработке водохранилища в крайне маловодные годы .................................................................................................................................... 135 12.6. Диспетчерское регулирование при наполнении водохранилища ...................................... 141 12.7. Полный диспетчерский график ............................................................................................... 144 12.8. Диспетчерское многолетнее регулирование ......................................................................... 150 12.9. Пример построения полного диспетчерского графика ГЭС с годовым регулированием водохранилища ........................................................................................................... 154 Заключение ............................................................................................................................................. 155 ПРИЛОЖЕНИЯ ..................................................................................................................................... 156 Приложение 1 ......................................................................................................................................... 156 Приложение 2 ......................................................................................................................................... 158 Приложение 3 ......................................................................................................................................... 188 Приложение 4 ......................................................................................................................................... 196 Приложение 5 ......................................................................................................................................... 198 Приложение 6 ......................................................................................................................................... 200 Приложение 7 ......................................................................................................................................... 203 Приложение 8 ......................................................................................................................................... 206 Приложение 9 ......................................................................................................................................... 211 Приложение 10....................................................................................................................................... 226 Библиографический список ................................................................................................................. 228 4

Стр.4