Методика обоснования параметров и режимов работы энергокомплексов ГЭС-ВЭС

• Автор: Конищев, Михаил Анатольевич
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Анализ исследований по аккумулированию энергии возобновляемых источников.

1.1 Способы и системы аккумулирования ветровой энергии

1.2 Особенности работы ВЭС в энергосистеме.

1.3 Гидравлическое аккумулирование энергии ВЭС. Энергокомплекс

ГЭСВЭС.

1.4 Классификация систем аккумулирования ветровой энергии

2. Разработка методики расчета режимов работы энергокомплекса ВЭСГЭС.

2.1 Формирование структурной схемы энергокомплекса ГЭСВЭС и

постановка задачи

2.2 Математические модели элементов энсргокомплекса и процессов
его работы
2.3 Критерии оптимизации.
3. Разработка программного комплекса для моделирования режимов совместной работы энсргокомплекса ВЭСГЭС.
3.1 Подготовка исходных данных.
3.2 Уровни оптимизации.
3.3 Моделирование режимов работы энергокомплекса.
4. Практическая реализация на примере обоснования установленной мощности Волгоградского энергокомплекса.
4.1 Основные параметры Волгоградского гидроузла
4.2 Водохранилище ГЭС
4.3 Режимы использования водных ресурсов.
4.4 Энергетические режимы работы Волжской ГЭС
4.5 Моделирование режимов совместной работы Волжской ГЭС и
Волгоградской ВЭС.
4.6 Анализ результатов расчтов и рекомендации по оценке энергетической эффективности объединенног о энергокомплекса ВЭСГЭС
Заключение
Список литературы


Однако, как показал мировой опыт, рост доли ветровой энергии может приводить к проблемам с-её выдачей и распределением в сети, с качеством электроэнергии и надёжностью энергоснабжения, что сказывается на снижении выработки ВЭС в целом и рыночной стоимости продаваемой электроэнергии от ВЭС [2,3]. К примеру, в начале -х годов со значительным развитием ветроэнергетики в штате Техас (США) и отставанием с сетевым строительством, возникли серьёзные ограничения на выдачу генерируемой мощности ВЭС [4]. В сложившейся ситуации кроме проблем с поставкой электроэнергии, возникали проблемы с её качеством и, как следствие, с рыночной стоимостью электроэнергии от ВЭС, поскольку она не может быть гарантирована. Для решения этих актуальных проблем в рамках международного энергетического агентства (1ЕА) созданы программы № - «Интеграция ветро-и гидроэнергетических систем» и № - «Проектирование и эксплуатация энергосистем с большой долей ВЭС», объединяющие более энергетических компаний и центров в странах с развитой ветроэнергетикой. На территории России работает ВЭС и ветроэнергетических установок (ВЭУ) суммарной установленной мощностью около МВт, из них только четыре ВЭС мощностью выше 1 МВт. России в последнее время возрастает. Согласно принятому распоряжению правительства РФ №1-Р от г. ВЭС - около 1%. Особенностью России является наличие децентрализованных и энергодефицитных районов со слаборазвитой сетевой инфраструктурой, где строительство ВЭС представляется особенно актуальным, однако, и в таких районах существуют проблемы с перераспределением и аккумулированием энергии ВЭС. Данные проблемы, связанные с выдачей запертой энергии ВЭС в централизованных энергосистемах и необходимостью согласования процессов выработки с процессами потребления в децентрализованных ЭС, предлагается решить за счёт аккумулирования энергии. В настоящее время аккумулирование энергии осуществляется как напрямую специально предназначенными аккумулирующими системами, так и регулированием производства энергии высокоманёвренными электростанциями в энергосистеме. Аккумулирование энергии в современных энергосистемах используется на всех этапах производства и распределения энергии - от электростанции до конечного потребителя (рис. Рис. Перераспределение энергии во времени с выравниванием нагрузки. Обеспечение гарантированного энергоснабжения потребителей. Снижение требований к пропускной способности системы передачи электроэнергии. Разгрузка ЛЭП. Разделение во времени процессов передачи электроэнергии и её распределения потребителям. Регулирование частоты. Обеспечение резерва мощности. Поддержка ЛЭП в целях ликвидации падения напряжения и субсинхронного резонанса. Обеспечение бесперебойного энергоснабжения локальных потребителей. Перераспределение энергии ВИЭ во времени: сезонное, годичное, месячное, недельное. Концентрация возобновляемой энергии - аккумулирование низкопотенциальной энергии в течение длительного периода времени и выдача за короткий пиковый период. Следование за динамически изменяющейся нагрузкой. Суточное и часовое аккумулирование. Сглаживание выработки ВЭС. Минутное аккумулирование. Обеспечение бесперебойного питания. Минутное и секундное аккумулирование. Вопросам аккумулирования энергии возобновляемых источников посвящены работы Астахова Ю. Н., Андрианова В. Н., Воссела У. Быстрицкого Д. Н., Гатцена К. Денисенко Г. И., Зубарева В. В., Коппина П. Роберта Б. Твайделла Дж. Тен-Газаряна, Уэйра А. Хоффмана JL, Хаггинса P. A., Шефтера Я. И., и др. В настоящее время существует достаточно много систем аккумулирования, предполагающих хранение энергии в виде тепловой, механической, химической или электрической энергии. На рис. АС) по типам аккумулированной энергии [8,,]. Большинство из них предусматривает аккумулирование электрической энергии. Основными параметрами таких АС являются энергоёмкость, мощность, к. При этом каждая из аккумулирующих систем имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют эффективность для той или иной системы энергоснабжения. Рис. МВт-ч для покрытия пиков нагрузки в ЭС, регулирования нагрузки и создания распределённых энергосистем. На рис. ГАЭС).