Файл: I анализ современного состояния ветровой, энергетики и энергетических комплексов на ee основе.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.04.2024

Просмотров: 23

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
и i=1,2…nна расчетном периоде времени



Где .

Эти графики нагрузки должны быть покрыты за счет использования ВЭУ,ДЭУ, а также системы аккумуляторных батарей, которые предназначены для энергоснабжения потребителя в период запуска ДЭУ из «горячего» или «холодного» резервов, для которых задаются необходимые технико-экономические параметры и характеристики, соответствующее специальное информационное обеспечение.


Рисунок 2.1. Принципиальная схема ВДЭК
По ВЭУ: тип ВЭУ с (кВт), (м), , стоимость ВЭУ с учетом ее доставки, монтажа и эксплуатации за заданный срок жизни ВЭУ, среднечасовые скорости ветра, в т А(φ⁰,ψ⁰), рассчитанные с учетом шероховатости местности в т. А(φ⁰,ψ⁰), «розы» ветров с заданной шероховатостью по румбам «розы» ветров для высоты башни ВЭУ - (м).

Также необходимо учитывать эксплуатационные и энергетические характеристики вспомогательного оборудования, такого как инверторы, измеряющее оборудование, управляющая система и т.д.

Требуется найти число основных элементов рассматриваемого ЭК с целью обеспечения минимума приведенных затрат за рассматриваемый расчетный период времени , т.е.

(2.2)

при учете следующих условий и ограничений:

. (2.3)

. (2.4)

. (2.5)

. (2.6)


. (2.7)

. (2.8)

. (2.9)

При этом в (2.3) следует также учесть и принятое число основных расчетных элементов ВДЭК, а также капвложения и издержки в них, цикличность ремонтов и сроки их жизни.

При расчете поставленной задачи необходимо учитывать уравненения связи типа (2.3), ограничения типа неравенства (2.6, 2.7, 2.8), и нелинейные связи типа (2.5).

Исходные данные:

v(t) – скорость ветра (почасовые данные);

Pэл(t) – электрическая нагрузка потребителя (почасовые данные);

Pтеп(t) – тепловая нагрузка потребителя (почасовые либо среднесуточные данные);

Характеристики основного оборудования ЭК включают в себя следующие параметры:

  1. ВЭУ

NВЭУ(v) – мощностная характеристика ВЭУ;

mВЭУ, кг – масса ВЭУ;

UВЭУ, В– выходное напряжение ВЭУ;

ТВЭУ, лет – срок службы ВЭУ;

ЦВЭУ, руб. – стоимость ВЭУ.

  1. ДЭУ

Nуст.ДЭУ,кВт – установленная мощность ДЭУ;

bтоп, л/кВт·ч – удельный расход топлива (может задаваться как константа, либо как функция мощности bТОП(NДЭУ), где NДЭУ– производимая мощность ДЭУ в данный момент времени);

bмас, л/кВт·ч– удельный расход масла;

mДЭУ, кг – масса ДЭУ;

ЦДЭУ,руб – стоимость ДЭУ;

Трем.ДЭУ, ч – срок службы ДЭУ до капитального ремонта;

ТДЭУ, ч – срок службы ДЭУ;

  1. Аккумуляторные батареи (АБ)

САБ, Ач – емкость АБ;

UАБ – напряжение АБ;

mАБ, кг – масса АБ;

ТАБ, лет – срок службы АБ;

ЦАБ, руб. – стоимость АБ;

  1. Трансформатор

NТ (v) – мощностная характеристика трансформатора;

mТ, кг – масса трансформатора;

UвхТ, В– входное напряжение трансформатора;

UвТ, В– выходное напряжение трансформатора;

ТТ, лет – срок службы трансформатора

ЦТ, руб.
– стоимость трансформатора.


2.2 Допущения принимаемые в работе

В работе целесообразно принять следующие допущения:

  1. - скорость ветра в течение часа принимается постоянной;

  2. Потери тепловой энергии входят в состав тепловой нагрузки;

  3. Потери электрической энергии в сети потребителя входят в состав электрической нагрузки;

  4. Для удобства и автоматизации работы энергетическая характеристика ВЭУ определяется следующим образом: Скорость ветра при которой ветроагрегат начинает работать определяется исходя из средней пусковой скорости рассматриваемого класса ВЭУ.Скорость, при которой ветроагрегат выходит в номинальный режим определяется исходя из средней скорости выхода в номинальный режим ветроагрегатов данного класса На участке энергетической характеристики от до мощность изменяется по кубической зависимости.

  5. Тепловая нагрузка покрывается за счет электрического обогревателя с КПД=95%;



  1. В работе не учитывается стоимость земельного участка предназначенного для создания энергетического комплекса.

  2. В качестве базового варианта принимается вариант энергообеспечения за счет ДЭУ(ДЭС).

  3. Ряд параметров принимается в соответствии со значениями указанными в таблице 2.2


Таблица 2.2. Параметры используемого оборудования [28, 46].


Параметр

Значение

Стоимость ВЭУ

50000 руб/кВт

Стоимость монтажных работ (для ВЭУ)

30% стоимости ВЭУ

Срок службы ВЭУ

20лет

Ремонт

Осуществляется 1 раз в 10лет

Стоимость ремонтных работ

40% от стоимости ВЭУ

Стоимость ДЭУ

10000 руб/кВт

Стоимость ремонта ДЭУ

30% стоимости ДЭУ

Расход топлива для ДЭУ

0,25 л/кВт·ч

Срок службы ДЭУ

50000 ч

Ремонт ДЭУ

Осуществляется после 30000 ч работы.

Стоимость топлива

300 руб/л*

Стоимость масла

300 руб/л

Стоимость доставки

250 руб/кг**



* - рассматриваются несколько вариантов стоимости топлива. Существующая практика эксплуатации ДЭУ на АРТП Сеть-Наволок дает стоимость в 300 руб/л.

** - зависит от стоимости топлива.

III. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ АРТП СЕТЬ-НАВОЛОК

3.1 Информация об объекте исследования

В качестве объекта исследований был выбран автономный потребитель – радиолокационная станция (РЛС), работающая в автономном режиме (далее – объект) которая расположена на побережье в малонаселенном районе Мурманской области. РЛС относится к ряду закрытых объектов, допускающих только присутствие обслуживающего персонала. Технологическая аппаратура объекта для приема и обработки сигналов расположена на башне, где предусмотрены заградительные огни и наружное освещение. В отношении надежности электроснабжения объект имеет первую категорию, в связи с этим основное требование объекта – надежное и бесперебойное снабжение энергией. В связи с требованиями по надежности на объекте предусматривается несколько источников энергии.

У объекта отсутствует автомобильное и железнодорожное сообщение с близлежащими населенными пунктами, а также отсутствует оборудованный морской порт, следовательно, единственным способом доставки грузов может служить воздушный транспорт (вертолет).

АП «Сеть-Наволок» имеет следующие характеристики: напряжение силовой сети равно 380 В, остальной сети — 220 В. Мощность гарантированного электроснабжения составляет 7 кВт, общая максимальная мощность потребителя энергии в обычных условиях 19,78 кВт, а С учетом электропотребления на жизнеобеспечение людей — 25,78 кВт. Принципиальная схема электрической сети показана на рис. 3.3.

Нагрузка имеет следующую структуру:

- технологическая аппаратура – постоянная в течении года;

- система климатического контроля – различается в зависимости от сезона (зима или лето), постоянна в течение суток;

- наружное освещение рассчитывается в зависимости от времени года для места расположения объекта.

Допущение: длительность зимнего сезона составляет 9 месяцев (с 01.08 по 30.04), соответственно длительность летнего сезона – 3 месяца.

Для дополнительных расчетов энергопотребления наружного освещения задаются :

- координаты потребителя – 68.5° с.ш., 38.0° в.д.

- режим освещения: длительность освещения составляет 20% от продолжительности темного времени суток.