Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики (гидроэнергетика): Контрольные задания и методические указания к их выполнению, страница 7

Указания к выполнению

Определение оптимальной величины глубины сработки водохранилища – это определение ГМО двумя способами: графическим и аналитическим.

Допущения, положенные в основу определения оптимальной сработки водохранилища:

1.  В течение всего периода сработки водохранилища ГЭС работает с постоянным бытовым расходом

                                                                                         (4.1)

2.  В течение всего периода сработки водохранилища считается, что водохранилище срабатывается на постоянную глубину.

                                                                  а)  либо б)                 (4.2)

Рис.9

Формула а) или б) применяется в зависимости от того, как меняется величина напора, обычно применяют б).

3.  За весь период сработки ГЭС работает с постоянным  и .

Исходная информация для решения задачи:

1.

2.

3.

4. НПГ

Критерий оптимизации:

Табличный метод определения оптимальной величины сработки

водохранилища

Рис.10

 - сработка

- заполнение

При известном гидрографе определить среднегодовой расход воды:

                                                                                                    (4.3)

Из графика определяется число месяцев сработки водохранилища.

,                                                       (4.4)

где K – число секунд в месяце,

N – число интервалов (месяц, декада)

 - бытовой сток за период сработки.

                                                                                  (4.5)

и

                                                 (4.6)

Определение объема водохранилища осуществляется следующим образом:

Рис.11

Значения НПГ и характеристика  заданы. Зная , получим . Определение напора осуществляется по выражению:

                                                                             (4.7)

                                          (4.8)

Для определения отметки нижнего бьефа  используют соответствующую зависимость:

Рис.12

В окончательном виде получаем объем производимой энергии:

                                                           (4.9)

Табличный метод заключается в том, что все расчеты сведены в таблицу, по данным которой строится графическая зависимость .

hср (м)	hср1	hср2	…	hсрn
Vср-Vвх	Vср1	Vср2	…	Vсрn
	Qнб1	Qнб2	…	Qнбn
	Zнб1	Zнб2	…	Zнбn
	H1	H2	…	Hn
	Э1	Э2	…	Эn

Рассмотрим более подробно этапы составления таблицы для определения оптимальной сработки водохранилища:

1.  Намечаются варианты h_ср (обычно через 1 м);

2.  По  и НПГ определяем V_ср;

3.  Определяем расход в нижнем бьефе из выражения ;

4.  Определяем , зная , из характеристики нижнего бьефа;

5.  Определяем величину H;

6.  Определяем объем выработки электроэнергии.

На основе полученной таблицы строим график для определения оптимальной глубины сработки водохранилища (рис. 13). При этом необходимо руководствоваться выражением:

                                                                                                  (5.1)

Рис.13

Задание №5

«Табличный способ водноэнергетических расчетов»

(6 часов)

Цель:

Найти такой режим сработки и заполнения водохранилища при заданном гидрографе реки, который бы обеспечил системе выработку средних мощностей, равных гарантированным.

Исходные данные:

а) Характеристика нижнего бьефа:

Zнб, (м)	83	85	87	89
Qнб, (м3/с)	460	1200	2250	3800

б) Характеристика верхнего бьефа (водохранилища ГЭС):