Повышение надежности электроснабжения конечных потребителей за счет применения детандер-генераторных установок на станциях понижения давления газа в Москве

• Автор: Кожиченков, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 226 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КОНЕЧНЫХ
ПОТРЕБИТЕЛЕЙ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
1 Л. Системный анализ надежности городской распределительной электрической сети
1.2. Определение путей развития и модернизации системы электроснабжения потребителей города Москвы
1.3. Выбор направлений развития малой энергетики для повышения надежности электроснабжения конечных потребителей
1.4. Проблемы эффективного применения детандер-генераторных агрегатов для электроснабжения потребителей Московского региона
2. РЕЖИМ РАБОТЫ ДЕТАНДЕР-ЕЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕГАТОВ ПАРАЛЛЕЛЬНО С ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КОНЕЧНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
2.1. Особенности параллельного режима работы детандер-генераторного агрегата с электрической сетью
2.2. Выбор схемы подключения детандер-генераторных агрегатов при параллельном режиме работы с централизованной системой электроснабжения
2.3. Определение мест технологического присоединения детандер-генераторных агрегатов
3. ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕЕАТОВ НА ПРИМЕРЕ ГРС «ЮЖНАЯ»
3.1. Особенности работы детандер-генераторной установки мощностью 630 кВт
3.2. Исследование установившихся режимов работы детандер-генераторных агрегатов

3.3. Исследование устойчивости детандер-генераторных агрегатов при
внешних возмущениях
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕГАТОВ
4.1. Анализ использования детандер-генераторной установки в качестве независимого источника электрической энергии
4.2. Математическая модель определения эффективности использования детандер-генераторной технологии
4.3. Разработка тригенерационной схемы на базе детандер-генераторных
агрегатов для автономного энергообеспечения конечных потребителей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В соответствии с прогнозным балансом развития электроэнергетики на период 2009-2015 гг. и до 2020 г., разработанным Агентством по прогнозированию балансов в электроэнергетике, среднегодовые темпы прироста электропотребления на ближайшее десятилетие в России составят 1,9-2,8%: от достигнутых 977,2 млрд.кВтч в 2010 г
1121.0 млрд.кВтч в 2015 г. и 1285,2 млрд.кВтч в 2020 г. Для объединенной энергетической системы Центра, включая ОАО «Мосэнерго», - основного производителя электрической энергии для Московского региона, объединяющего два субъекта Российской Федерации, - Москву и Московскую область, требуемый прирост электропотребления выше общероссийского и составит 2,2-3,2%: от достигнутых 209,8 млрд.кВтч в 2010 г
242.0 млрд.кВтч в 2015 г. и 284,6 млрд.кВтч в 2020 г.
В последнее время вопрос надежного и бесперебойного
энергообеспечения Московского региона становится особенно актуальным, в связи с тем, что резерв электрических мощностей в Москве в значительной степени исчерпан. В частности, 57 % электростанций ОАО «МОЭСК» считаются закрытыми для технологического присоединения. Кроме того, нарастает физический и моральный износ основных электросетевых установок, обусловленный истечением сроков их службы. Из-за отсутствия должного финансирования вынужденно проводиться техническая политика по продлению срока службы оборудования, что существенно снижает уровень надежности электроснабжения конечных потребителей.
Проблема износа электрооборудования и невозможности, в ряде случаев, подключения к централизованной системе электроснабжения приводит к тому, что усиление и реконструкция электрических сетей в значительной степени финансируется потребителями за счет искусственных мер по завышению тарифов на электроэнергию и взимания платы за технологическое присоединение.

Снижение давления газа происходит в регуляторах давления,
использующих принцип дросселирования (рис. 1.3) [82]. При этом кинетическая и внутренняя энергии газа затрачиваются на совершении работы по сжатию пружинного механизма. На протяжении 60 лет с разной степенью заостренности возникает вопрос применения взамен традиционных газовых регуляторов ДГА с целью энергоснабжения потребителей за счет
использования избыточного потенциала давления газа на
газораспределительных (ГРС) и газорегуляторных пунктах (ГРП) [47, 111, 113]. По оценкам экспертов, в России существуют около 600 объектов, располагающих условиями для эксплуатации ДГА, которые способны
вырабатывать не менее 15 млрд.кВтч электрической энергии в год.
Рис. 1.3. Регулятор давления газа типа РДУК-200М, применяемый на станциях технологического понижения давления газа в Москве
Исследованию теоретических процессов, происходящих в ДГ А, посвящено значительное количество научных работ, опубликованных как в России, так и за рубежом [38-42, 47-61, 76, 118, 122, 125]. При этом их авторы отмечают, что применение турбодетандерных агрегатов на станциях технологического понижения транспортируемого газа определено простотой, надежностью, низкой металлоемкостью и широким диапазоном режимов, минимальным количеством обслуживающего персонала, отсутствием влияния на окружающую среду и, в конечном пересчете, - низкими капитальными и эксплуатационными затратами.