Побудова еквівалентних характеристик станції при заданому складі працюючих агрегатів

Якщо відомий склад агрегатів, то оптимізація режиму полягає лише у вирішенні завдання найвигіднішого розподілу навантаження між агрегатами. Для агрегатів з довільними характеристиками така задача може бути вирішена методом динамічного програмування. Щоб жоден з агрегатів заданого складу не відключався, задається обмеження (Pjmin

Широке поширення має методика побудови еквівалентних характеристик з використанням методу відносних приростів, але вона може бути застосовна для агрегатів, що мають диференціюються і монотонно зростаючі характеристики агрегатів.

Навантаження між агрегатами розподіляється по рівності відносних приростів або в першу чергу завантажуються агрегати з меншим відносним приростом (якщо немає рівних відносних приростів). Застосувавши це правило, можна отримати еквівалентну характеристику відносних приростів для заданого складу агрегатів, а по ній побудувати еквівалентну видаткову або робочу характеристику.

На рис. 1 дан приклад побудови еквівалентної видаткової характеристики двох агрегатів: 1 і 2. Мінімальна потужність станції дорівнює сумі мінімальних потужностей обох агрегатів. При збільшенні потужності станції до Р1 завантажується перший агрегат до потужності Ра. так як він має менший відноси-них приріст. У зоні потужностей від P1 до P2 завантажуються обидва агрегату відповідно до рівністю їх відносних приростів. При великих потужностях завантажується агрегат 2. Таким чином, будується характеристика відносних приростів. Вона дозволяє визначити потужності кожного агрегату при будь-якому навантаженні станції, які відповідають мінімальній витраті палива. За потужностями можуть бути визначені витрати енергоресурсу, ККД і інші показники спочатку для агрегатів, а потім і для станції.

Мал. 1. Еквівалентна характеристика двох агрегатів

Виправлення характеристик відносних приростів станцій. Характеристики відносних приростів використовуються для оптимізації режимів енергосистеми, і до них пред'являються вимоги про дифференцируемости і монотонності зростання. Часто вони не виконуються, тому існують спеціальні методи приведення еквівалентних характеристик станцій до необхідного виду.

Якщо характеристики мають розриви безперервності першого виду (рис. 2, а), то потужності P1 відповідають будь-які відносні прирости від b1 до b2. тобто є неоднозначність зв'язку b (P) і, отже, невизначеність рішення. Щоб позбутися від невизначеності, характеристика видається двома непов'язаними частинами: ОА і ВС. При потужності агрегату або станції, меншою Р1. агрегат представляється характеристикою ОА, при рівній або більшій - частиною ВС.

Мал. 2. Два види розриву безперервності на характеристиках відносних приростів

Для характеристик, що мають розриви безперервності другого роду (рис. 2, б), розроблена проста методика виправлення характеристики. Вона отримана в припущенні, що при перерозподілі навантаження на станції відносні прирости системи не змінюються. Це справедливо в разі малого питомої ваги даної станції в балансі потужності системи.

Отже, припустимо, що станція з характеристикою, показаної на рис. 2, б, працює у великій системі, яка при всіх змінах потужності станції має постійний відносний приріст b = const (рис. 3). При найвигіднішому розподілі навантаження станція також матиме відносний приріст b, але йому відповідають потужності Р1 і Р2. Виникає питання - яка з потужностей є оптимальною? Можливі два варіанти балансу системи:

де Р - навантаження системи; Рc1. Рc2- потужності всіх інших (крім розглянутої) станцій.

Мал. 3. До методики усунення розриву безперервності характеристики відносних приростів

При переході від потужності P1 до P2 буде потрібно додатковий витрата палива на станції, але в той же час буде економія палива в системі. Загальна зміна витрати палива

де S1 і S2- майданчики, показані штрихуванням на рис. 3.

Назвемо S1 майданчиком пережога, a S2 майданчиком економії палива. Якщо DB> 0, то збільшувати потужність від Р1 до Р2 невигідно, так як буде перевитрата палива. при DB <0 будет экономия, а при DB = 0 варианты равноэкономичны. Воспользуемся этими правилами для приведения характеристики относительных приростов к требуемому виду.

Мал. 4. Усунення розриву безперервності на характеристиці відносних приростів

Таким чином, для усунення розриву безперервності характеристики на рис. 3 досить провести лінію b = const так, щоб S1 = S2. Тоді при менших відносних приростах слід працювати по лівій гілці характеристики, а при великих - по правій. Робота в зоні потужностей АВ викликає перевитрата палива. Дійсно, при будь-яких потужностях в цій зоні S2> S1. причому максимальний перевитрата буде в точці розриву безперервності, так як S2 = 0. Зважаючи на це зона АВ - це зона небажаної роботи. У практиці ця зона не виключається з роботи, так як перевитрата палива зазвичай не перевищує 5 ¸ 10% можливої ​​економії, а відмова від використання цих потужностей пов'язаний з великими експлуатаційними незручностями для станції.

Характеристики, показані на рис. 2, а. мають ТЕС, а на рис. 2, б. - ГЕС. На рис. 5 дана характеристика ГЕС з чотирма агрегатами.

Мал. 5. Диференціальні характеристики ГЕС: z - число агрегатів

У точках включення агрегатів спостерігаються розриви безперервності. Для їх усунення проведені лінії АВ, CD, DE так, щоб майданчики зверху і знизу від них були рівними. Зони АВ, CD, DE - зони небажаної роботи, тому теоретично правильно не мати на ГЕС цих потужностей. Однак це суттєво обмежило б потужності і маневреність ГЕС, тому допускаються будь-які потужності.

Питання для самостійного вивчення: Маневрені і еквівалентні характеристики ТЕС.