Построение суточных и годовых графиков электрической нагрузки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Общие сведения

2. Суточные графики нагрузок потребителей

3. Годовой график продолжительности нагрузок

4. Технико-экономический показатель, определяемые из графиков нагрузка

Заключение

Список литературы

Введение

Целью работы является развитие самостоятельных навыков в решении задач по построению суточных и годовых графиков электрической нагрузки в абсолютных единицах и определению их параметров, а также повышение квалификации работы с технической литературой.

Задачей работы является построение годового графика в именованных единицах, основываясь на среднесуточном графике и табличных значений продолжительность сезонных периодов

Работа представляет собой типовой расчет, основными задачами которого является построение графиков нагрузок и определение основных параметров.

Исходные данные

Таблица 1 - Максимальная нагрузка потребителей МВт

Таблица 2 - Продолжительность сезона нагрузок зима-лето и длительность рассматриваемого периода (дни)

Рисунок 1 -Типовой график нагрузки

1. Общие сведения

Электрическая нагрузка отдельных потребителей, а, следовательно, и суммарная их нагрузка, определяющая режим работы электростанций в энергосистеме, непрерывно меняется. Принято отражать этот факт графиком нагрузки, т.е. диаграммой изменения мощности (тока) электроустановки во времени.

По виду фиксируемого параметра различают графики активной Р, реактивной Q, полной (кажущейся) S мощностей и тока I электроустановки. Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 часа), сезонные, годовые и т.п.

По месту изучения или элементу энергосистемы, к которому они относятся, графики можно разделить на следующие группы:

1) графики нагрузки потребителей, определяемые на шинах подстанций;

2) сетевые графики нагрузки - на шинах районных и узловых подстанций;

3) графики нагрузки энергосистемы, характеризующие результирующую нагрузку энергосистемы;

4) графики нагрузки электростанций.

Графики нагрузки используют для анализа работы электроустановок, для проектирования системы электроснабжения, для составления прогнозов электропотребления, планирования ремонтов оборудования, а также в процессе эксплуатации для ведения нормального режима работы.

2. Суточные графики нагрузок потребителей

Фактический график нагрузки может быть получен с помощью регистрирующих приборов, которые фиксируют изменения соответствующего параметра во времени. Перспективный график нагрузки потребителей определяется в процессе проектирования. Для его построения надо располагать, прежде всего, сведениями об установленной мощности электроприемников, под которой понимают их суммарную номинальную мощность. Для активной нагрузки: P_уст=?Р_ном

Кроме для построения графика необходимо знать характер изменения нагрузки потребителя во времени, который при проектировании обычно определяется по типовым графикам.

Типовой график нагрузки строится по результатам исследования аналогичных действующих потребителей и приводится в справочной литературе. электрический ток энергосистема

Для удобства расчетов график выполняется ступенями. Наибольшая возможная за сутки нагрузка принимается за 100%, а остальные ступени графика показывают относительное значение нагрузки для данного времени суток. При известном можно перевести типовой график в график нагрузки данного потребителя, используя соотношение для каждой ступени графика:

P_стР_max

где n, % - ордината соответствующей ступени типового графика.

Расчёты для ступеней графика потребителя электроэнергии:

Р₁ = • 10 = 10 МВт

Р₂ = • 10 = 8 МВт

Р₃ = • 10 = 7 МВт

Р₄ = • 10 = 5,5 МВт

Р₅ = • 10 = 4 МВт

Р₆ = • 10 = 3 МВт

Рисунок 2 - График в именованных единицах.

3. Годовой график продолжительности нагрузок

Годовой график продолжительности нагрузок показывает длительность работы установки в течение года с различными нагрузками. По оси ординат откладывают нагрузки в соответствующем масштабе, по оси абсцисс - часы года от 0 до 8760. Нагрузки на графике располагают в порядке убывания от P_max до P_min.

Построение годового графика продолжительности нагрузок производится на основании известных суточных графиков.

Для наиболее распространенных потребителей электроэнергии в справочниках приводятся типовые графики активной и реактивной нагрузок по продолжительности.

График продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико-экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течение года и т. п.

Продолжительности сезона нагрузки зимой 175, летом 190 дней. Используя график суточных нагрузок строим P_max = 10 МВт, P_min = 3 МВт.

T₁=t₁·175=10·175=1750 ч.

T₂=t₂·175=8·175=1400 ч.

T₃=t₃·190=10·190=1900 ч.

T₄=t₄·190=8·190=1520 ч.

Т₅=t₅·175=6·175=1050 ч.

T₆=t₆·190=6·190=1140 ч.

По положениям T₁-T₆ строим график годовой продолжительности нагрузок.

Рисунок 3 - График годовой продолжительности нагрузок

4. Технико-экономический показатель, определяемые из графиков нагрузки

Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, произведенной или потребленной электроустановкой за рассматриваемый период:

W_п=?P_iT_i

где P_i- мощность i-й ступени, Вт;

T_i- продолжительность ступени, ч.

W_п == 10*1750+8*1400 +7*1900+ 5,5*1520+4*1050+3*1140=57980

Средняя нагрузка установки за рассматриваемый период (сутки, год) равна:

Р_ср = ,

гдеТ - длительность рассматриваемого периода, ч;

W_п - электроэнергия за рассматриваемый период, МВт*ч.

Средняя нагрузка установки за рассматриваемый период равна:

.

Степень неравномерности графика работы установки оценивают коэффициентом заполнения:

k_зп

k_зп = = 0,81.

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает, во сколько раз выработанное (потребленное) количество электроэнергии за рассматриваемый период (сутки, год) меньше того количества энергии, которое было бы выработано (потреблено) за то же время, если бы нагрузка установки все время была максимальной. Очевидно, что чем равномернее график, тем ближе значение k_з к единице.

Условная продолжительность использования максимальной нагрузки:

Т_max = k_зп •Т

Т_max =0,81•7152 = 5793,12 ч

Эта величина показывает, сколько часов за рассматриваемый период T (обычно год) установка должна была бы работать с неизменной максимальной нагрузкой, чтобы выработать (потребить) действительное количество электроэнергии W_п за этот период времени.

Коэффициент использования равен отношению максимальной нагрузки к имеющейся, и примерно равен

k_зп = k_и

Тогда равно:

k_и = 0,81

,

P_уст 10 МВт

Продолжительность использования установленной мощности:

T_уст k_и ? T,

где k_и - коэффициент использования установленной мощности.

T_уст ч.

Заключение

Рассчитав эту работу, я приобрел знания к построению и расчету среднесуточных и годовых графиков типовых, а также отходя от них и в именованных единицах.

В зависимости от времени суток, сезона года различаются графики нагрузок, это разница показывается на среднесуточном и годовом графике нагрузки. Режим потребления электроэнергии определяется характером нагрузки, временем суток и года и может быть представлен графиком нагрузки - зависимостью мощности от времени.

Полученные знания пригодятся мне в профессии, для того чтобы обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии в жилые дома и производства. Так же можно будет находить способы уменьшения потерь электроэнергии.

При расчетах в данной работе должны выполняться следующие условия:

Р_уст ? Р_max

k_и k_зп

k_и < 1

Т_уcт < T

То, что условия выполнились говорит о том, что навыки расчетов среднесуточных и годовых графиков получены в полной мере.

Список литературы

1. В.А. Веникова. Электрические системы: Электрические сети.--М.: Высшая школа, 1997.- 427 с.

2. Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети: Учебное пособие для студентов электроэнергетических спец. вузов. - СПб: Издательство Сизова М.П., 2001.- 685 с.

3. Сажин В.Н., Генбач Н.А. Электрические сети и системы. Конспект лекций для студентов специальности 050718 -Электроэнергетика.- АИЭС, 2007. - 44 с.

4. Соколов С.Е., Кузембаева P.M., Хожин Г.Х. Электрические станции и подстанции: Учебное пособие. - Алматы: 2006.

Размещено на Allbest.ru