Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters
Current issues of effective power systems management, the determination of the best ways to use equipment as part of the system and its energy-efficient modes are becoming increasingly important. Rising interest in a mode of capacity control of small hydropower plant by a water flow is...
Saved in:
| Date: | 2016 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2016
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/122 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Vidnovluvana energetika |
| Download file: |  |
Institution
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1871102990692122624 |
|---|---|
| author | Ibragimova, M. |
| author_facet | Ibragimova, M. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "M. Ibragimova",
"institution": "Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine"
}
] |
| author_sort | Ibragimova, M. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T06:32:10Z |
| description | Current issues of effective power systems management, the determination of the best ways to use equipment as part of the system and its energy-efficient modes are becoming increasingly important. Rising interest in a mode of capacity control of small hydropower plant by a water flow is caused primarily by energy efficiency and environmental friendliness of this mode. Numerous theoretical and applied researches are implemented nowadays.It’s necessary to identify the importance of exploring the energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow that hadn’t previously been considered in detail. It has been used probabilistic methods to take account of water availability of the river and environmental limitations on water use for power production, determining energy parameters and evaluating the effectiveness of small hydropower plants. The Krytskyy-Menkel three-parameter probability distribution of water flow is widely applied to hydropower calculations and recommended by state standards. The distribution requires a statistics on coefficients ofvariation and skewness values, as well as discharge rate. Due to the paucity or even lack of hydrometeorological data, it was proposed to use the weighted average coefficients ofvariation and skewness, defined by spatial averaging of probability distribution parameters based on the existing hydrometeorological information. The averages have been made for territories defined in accordance with the hydrographic river basin type scheme.It has been estimated the influence of distribution parameters of annual streamflows for small rivers of Ukraine on the evaluation of hydropower characteristics of small hydropower plants. It was observed a slight loss of productivity of the station due to the difference between the actual hydrological conditions of the investigated water balance station and weighted average parameters. The ranges of productivity change in small hydropower plant have been determined. The probable loss of productivity can amount to 6% – the basins of the Vistula, theThe Dniester, the Desna; 7% – the basin of the Lower Dnieper; 9% – the basin of the Middle Dnieper; 10% – the basin of the Tisa and Azov area; 12% – the basin of the Prypyat; 14% – the basin of the Seversky Donets; 15% – the basin of the Prut and Crimea area; 17% – the basin of the Southern Bug. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:36:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2016. № 2 50
УДК 621.311.212.001
М.Р.Ібрагімова (Інститут відновлюваної енергетики НАН України, Київ)
Енергетичний аспект регулювання потужності малої ГЕС по водотоку річки
за різних гідрологічних параметрів стоку
Встановлено кількісні значення можливого зниження продуктивності малої ГЕС при застосуванні осереднених параметрів
розподілу стоку води річок. Бібл. 20, табл. 2, рис. 3.
Ключові слова: забезпеченість, коефіцієнт варіації, коефіцієнт асиметрії, мала гідроелектростанція, продуктивність,
середньозважене значення.
ORCID: 0000-0003-1732-4477
Вступ. Зростаюча роль сталого розвитку зо-
середжує сучасні дослідження на використанні
енергетичних ресурсів з урахуванням природоо-
хоронних вимог. Режим регулювання потужності
малої гідроелектростанції (ГЕС) по водотоку
найбільш повно відповідає сучасним міжнарод-
ним експлуатаційним вимогам до малих ГЕС [1].
На 70-і роки ХХ століття на території колиш-
нього СРСР більше 20% гідроелектростанцій по-
тужністю до 10 МВт працювали по водотоку, не-
зважаючи на їх незначну частку в загальній струк-
турі потужностей гідроелектростанцій. Були вста-
новлені можливості та основні переваги режиму
експлуатації малих ГЕС по водотоку. Так, особливо
відзначались переваги спорудження даних гідрое-
лектростанцій на гірських річках, де будівництво
регулюючого водосховища зустрічає значні ускла-
днення або виявляється неефективним (висока
концентрація завислих часток у стоці річки спри-
чиняє швидке замулення водосховища). Оскільки
експлуатація малих ГЕС передбачає відсутність
або мінімізацію обслуговуючого персоналу, по-
передні дослідження задачі регулювання потуж-
ності станції були присвячені вирішенню питан-
ня можливості забезпечення автоматичного ре-
жиму роботи ГЕС [2, 3].
Енергетичний аспект регулювання потуж-
ності малої ГЕС по водотоку раніще детально не
розглядався. У [4, 5] було виконано оцінку енер-
гетичної ефективності малої ГЕС за регулюван-
ня її потужності по водотоку як функції витрат
стоку створу станції. З метою врахування
забезпеченості стоку річки та природоохоронних
обмежень на гідроенергетичне використання ре-
сурсів водотоку, визначення енергетичних пара-
метрів малої ГЕС, у тому числі й обсягу вироб-
ництва електроенергії, та оцінка ефективності
роботи станції виконувалися з використанням
імовірнісних методів дослідження. Імовірнісний
розподіл Крицького-Менкеля (трипараметричний
гамма-розподіл) широко застосовується в гідрое-
нергетичних розрахунках і рекомендований дер-
жавними нормами [6]. Даний розподіл потребує
наявності статистичних даних щодо значень кое-
фіцієнтів варіації та асиметрії розподілу витрат
води річкового стоку, а також витрат стоку дос-
ліджуваного створу. Сьогодні існує широка ме-
режа гідрометеорологічних постів (ГП) виміру
головним чином витрат води. Тоді як інформація
щодо значень коефіцієнтів варіації та асиметрії,
необхідна для виконання енергетичних розраху-
нків із використанням вищезгаданого імовірніс-
ного розподілу, часто виявляється відсутньою.
Тому при недостатності чи відсутності гідроме-
теорологічних даних у [7] було запропоновано в
гідроенергетичних розрахунках використовувати
середньозважені значення коефіцієнтів варіації та
асиметрії, визначені на основі наявної в офіцій-
них довідникових виданнях [8, 9] інформації.
Постановка завдання. Суть запропоновано-
го способу визначення гідроенергетичних па-
раметрів малої ГЕС полягає в тому, що при від-
сутності необхідної гідрометеорологічної інфо-
рмації, а саме значень коефіцієнтів варіації та
© М.Р.Ібрагімова, 2016
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2016. № 2 51
асиметрії, енергетичні параметри станції можуть
бути визначені з використанням середньозваже-
них значень коефіцієнтів відповідного гідрогра-
фічного району басейнового типу, до якого вхо-
дить досліджуваний водотік. Проте відкритим
залишається питання впливу коефіцієнтів на кін-
цевий результат розрахунку гідроенергетичних
параметрів станції. Тобто необхідним є встанов-
лення можливого відхилення продуктивності ма-
лої ГЕС у діапазоні зміни коефіцієнтів варіації та
асиметрії розподілу витрат води річкового стоку
відповідного басейнового району.
Розрахункові дослідження. Розрахунок об-
сягу генерування електроенергії виконувався для
12-ти гідрографічних районів території України
за варіантів комбінацій максимальних (СV-max,
CS-max), мінімальних (СV-min, CS- min), та середньоз-
важених ( ,V SC C ) значень коефіцієнтів, визначе-
них на основі доступної гідрометеорологічної
інформації [5, 7, 10]. Таким чином, встановлені
наступні варіанти розрахункових значень коефі-
цієнтів варіації СV-розр та асиметрії CS-розр розпо-
ділу витрат води річкового стоку:
[СV-розр; CS-розр] = :[СV-min; CS-min],
[СV-min; SC ],
[СV-min; CS-max], (1)
[СV-max; CS-min],
[СV-max; SC ],
[СV-max; CS-max].
Порівняльний аналіз проводився за значен-
ням продуктивності відповідного варіанту ма-
лої ГЕС як обсягу виробництва електроенергії,
приведеного до базового варіанту. За базовий
варіант малої ГЕС приймали станцію з гідрое-
нергетичними параметрами, визначеними за се-
редньозважених значень коефіцієнтів варіації VC
та асиметрії SC :
[СV-баз; CS-баз] = [ ;V SC C ]. (2)
Тобто, значення приведеної продуктивності
малої ГЕС визначалось як:
;
,
;
V розр S розррозр
баз V S
f C CW
Пр
W f C C (3)
де , розр базW W обсяг виробництва електроенер-
гії малою ГЕС відповідно за розрахункового та
базового варіанту станції, МВт·год/рік.
Деталізація виконання гідроенергетичних ро-
зрахунків викладена у [4, 10].
Згідно [4] подальший аналіз може бути про-
ведений для випадку ГЕС у складі 3-х гідроагре-
гатів з проектними витратами води, рівними зна-
ченню середньобагаторічної витрати досліджу-
ваного створу.
Зіставлені в модульних коефіцієнтах kP =
=f(CV/CS, CV, p) таблиці ординат кривих забезпе-
ченостей розподілу в формі Крицького-Менкеля
[11] свідчать, що зміна коефіцієнта асиметрії СS
(при СV, p = const) практично не впливає на вели-
чину модульного коефіцієнта, тоді як зміна СV (за
умови СS, p = const) обумовлює помітний вплив
на значення величини kP. Так, із отриманих ре-
зультатів випливає, що зміна коефіцієнта асимет-
рії від мінімального до максимального значення в
кожному випадку розгляду окремого гідрографі-
чного району дає зміну приведеної продуктив-
ності, що практично не перевищує 3%. При
аналогічній же зміні коефіцієнта варіації зміна
приведеної продуктивності може досягати
більш ніж 20%. Значення ординат кривих роз-
поділу доступні в обмеженому діапазоні зміни
коефіцієнтів варіації та асиметрії, тому в окре-
мих випадках, за умови виходу з доступних ді-
апазонів зміни цих коефіцієнтів, при виконанні
розрахункових досліджень було прийнято рі-
шення орієнтуватись саме на значення коефіці-
єнта варіації.
Розрахункові результати. Враховуючи ви-
щезазначене, визначено межі зміни приведеної
продуктивності малої ГЕС для кожного з 12-ти
гідрографічних районів у залежності від характе-
ристик стоку водотоків відповідного басейну. На
рис. 1 зображено рівні максимальних та мініма-
льних значень приведеної продуктивності малої
ГЕС (Прmax, Прmin відповідно) за граничних гід-
рометеорологічних параметрів стоку.
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2016. № 2 52
Рис. 1. Зміна приведеної продуктивності малої ГЕС у межах гідрографічного району.
Як приклад, розглянемо визначення гра-
ничних значень приведеної продуктивності гід-
рографічного району басейну річки Вісла:
обсяг виробництва електроенергії малою
ГЕС за базового варіанту станції Wбаз, тобто об-
сяг виробництва, визначений за середньозваже-
них значень коефіцієнтів варіації та асиметрії
розподілу витрат стоку басейнового району
р. Вісли, становив 1115,5 МВт·год/рік;
максимальне значення обсягу виробницт-
ва електроенергії малою ГЕС за розрахункового
варіанту, згідно (1), для басейну р. Вісли стано-
вило 1200,2 МВт·год/рік, що відповідає обсягу
виробництва електроенергії, визначеного за мі-
німальних значень коефіцієнтів варіації та асиме-
трії даного гідрографічного району:
min min; ; ,макс
розр V розр S розр V SW f C C f C C (4)
де СV-min=0,28 в.о.; СS-min=0,67 в.о.
Тоді максимальне значення приведеної про-
дуктивності дорівнює:
max
1200,2
1,08 . .
1115,5
макс
розр
баз
W
Пр в о
W
(5)
аналогічно мінімальне значення обсягу
виробництва електроенергії малою ГЕС станови-
ло 1052 МВт·год/рік, що відповідає обсягу
виробництва електроенергії, визначеного за мак-
симальних значень коефіцієнтів варіації та аси-
метрії даного гідрографічного району:
max max; ; ,мін
розр V розр S розр V SW f C C f C C (6)
де СV-max=0,54 в.о.; СS-max=1,4 в.о.
Таким чином мінімальне значення приведе-
ної продуктивності становить:
min
1052
0,94 . .
1115,5
мін
розр
баз
W
Пр в о
W
(7)
Встановлено, що за мінімальних значень ко-
ефіцієнта варіації обсяг генерування електроене-
ргії досліджуваних варіантів гідроелектростанції
перевищує аналогічну величину базового варіан-
ту, тобто:
Пр (СV-розр; CS-розр) > Пр (СV-баз; CS-баз),
Пр (СV-розр; CS-розр) = Прmax = (8)
= max{Пр(СV-min; CS-min), Пр(СV-min; SC ),
Пр(СV-min; CS-max)},
де продуктивність базового варіанту кожного
окремого гідрографічного району відповідно
рівна 1.
Аналогічно у випадку розгляду максимальних
значень коефіцієнта варіації спостерігається зни-
ження продуктивності відносно базового варіанту:
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2016. № 2 53
Пр (СV-розр; CS-розр) < Пр (СV-баз; CS-баз),
Пр (СV-розр; CS-розр) = Прmin = (9)
=max{Пр(СV-max; CS-min), Пр(СV-max; SC ),
Пр(СV-max; CS-max)}.
Дійсно, низькі значення CV характеризують
річки зі стійким водотоком, тоді як високі зна-
чення CV спостерігаються переважно у засушли-
вих районах низької зволоженості. Коефіцієнт
варіації річного стоку річок України змінюється
від 0,4 у північних зволожених регіонах до
0,9-1,0 на півдні країни [12].
За результатами попередніх розрахункових
досліджень встановлено діапазони зміни приве-
деної продуктивності розглянутих гідрографіч-
них районів. Відхилення граничних значень про-
дуктивності від значення базового варіанту ста-
новить 5-15%. Проте для басейнових районів
Нижнього Дніпра та Південного Бугу максима-
льне відхилення продуктивності зростає до 20%
(у випадку [СV-розр; CS-розр]=[СV-min; CS-min]) та 35%
([СV-розр; CS-розр]=[СV-max; CS-min]) відповідно. При
аналізі гідрометеорологічних даних цих басейнів
було прийнято рішення про виключення з пода-
льших розрахункових досліджень гідрометеоро-
логічних постів, значення коефіцієнтів варіації
яких нехарактерні для досліджуваного басейну.
Уточнено середньозважені значення коефіцієнтів
варіації та асиметрії гідрологічних районів Пів-
денного Бугу та Нижнього Дніпра (див. табл. 1).
Як випливає з табл. 1, виключення нехарак-
терних постів практично не впливає на значення
коефіцієнтів. У той же час максимальне відхи-
лення граничного значення продуктивності від
значення базового варіанту зменшується з 35 до
17% для басейну Південного Бугу та з 20 до 11%
для суббасейну Нижнього Дніпра.
У табл. 2 узагальнено вихідні дані параметрів
розподілу стоку з внесенням поправки на виклю-
чення нехарактерних ГП районів Південного Бу-
гу та Нижнього Дніпра.
Таблиця 1. Значення коефіцієнтів варіації та асиметрії
Середньозважені значення коефіцієнтів варіації та асиметрії, визначені на основі даних багаторічних
спостережень усіх гідрометеорологічних пунктів виміру
Басейновий район кількість ГП, шт. VC SC
Південного Бугу 22 0,42 0,82
Нижнього Дніпра 7 0,86 0,87
Уточнені середньозважені значення коефіцієнтів варіації та асиметрії (з виключенням нехарактерних пунктів)
Басейновий район кількість ГП, шт. VC SC
Південного Бугу 20 0,42 0,81
Нижнього Дніпра 6 0,87 2,09
Таблиця 2. Значення коефіцієнтів варіації та асиметрії малих річок України
Басейн, суббасейн ГП,
шт. VC SC
Діапазон зміни Продуктивність,
в.о. VC SC
І. Вісла (Західний Буг та Сан) 7 0,42 0,88 0,28 - 0,54 0,67 - 1,4 0,94 - 1,08
ІІ. Дунай:
1. Тиса 4 0,30 0,21 0,24 - 0,5 0 - 1,1 0,90 - 1,03
2. Прут і Сірет 6 0,38 1,04 0,31 - 0,69 0,8 - 1,67 0,85 - 1,04
3. Нижній Дунай – – – – – –
ІІІ. Дністер 26 0,33 0,68 0,21 - 0,45 0,3 - 1,73 0,94 - 1,04
ІV. Південний Буг 20 0,42 0,81 0,36 - 0,75 0,4 - 1,72 0,83 - 1,04
V. Дніпро:
4. Прип’ять 22 0,47 1,18 0,24 - 0,72 0,55 - 2,00 0,88 - 1,11
5. Десна 4 0,33 0,89 0,31 - 0,45 0,87 - 1,53 0,94 - 1,01
6. Середній Дніпро 27 0,49 1,02 0,34 - 0,66 0,5 - 1,63 0,91 - 1,08
7. Нижній Дніпро 6 0,87 2,09 0,69 - 0,93 1,28 - 2,4 0,93 - 1,11
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2016. № 2 54
Басейн, суббасейн
ГП,
шт. VC SC
Діапазон зміни Продуктивність,
в.о. VC SC
VI. Річки Причорномор’я – – – –
VII. Дон:
8. Сіверський Дінець 9 0,45 0,95 0,28 - 0,71 0,1 - 1,7 0,86 - 1,10
9. Нижній Дон – – – – – –
VIII. Річки Приазов’я 9 0,55 1,03 0,48 - 0,72 0,64 - 1,66 0,90 - 1,04
IX. Річки Криму 12 0,42 0,74 0,32 - 0,72 0 - 1,58 0,85 - 1,06
Прийнято, що гідроенергетичні розрахунки
досліджуваного створу водотоку виконуються з
використанням середньозважених значень коефі-
цієнтів варіації та асиметрії відповідного гідрог-
рафічного району. І при проведенні розрахунків
питання можливого зниження продуктивності
потребує обов’язкового розгляду. Були встанов-
лені значення максимального зниження продук-
тивності гідроелектростанції для кожного з
12-ти басейнових районів малих річок України,
які в цілому не перевищують 15% (див. рис. 1).
Тобто фактичний обсяг виробництва електрое-
нергії малою ГЕС може бути меншим не більш
ніж на 15% очікуваного обсягу виробітку елект-
роенергії, визначеного за осереднених коефіціє-
нтів розподілу стоку.
Висновки. Виконано оцінку впливу параме-
трів розподілу річного стоку води малих річок
України, зокрема значень коефіцієнтів варіації та
асиметрії, на визначення гідроенергетичних ха-
рактеристик малої ГЕС. Відмічено зниження
продуктивності станції у зв’язку з відмінністю
фактичних гідрологічних умов досліджуваного
створу станції від осереднених параметрів стоку.
Необхідною і достатньою виявляється інформа-
ція щодо витрат стоку створу малої ГЕС. Встано-
влено діапазони зміни приведеної продуктивнос-
ті малої ГЕС для 12-ти гідрографічних районів
території України від 11% до 17%.
1. Керівні принципи розвитку гідроенергетики / Між-
народна комісія по захисту річки Дунай, 18-19 червня
2013 р., м.Сараєво (Боснія і Герцеговина).
2. Киселев Г.С. Автоматическое регулирование мощ-
ности гидроэлектростанций по водотоку. – М.: "Энергия",
1973. – 121 с.
3. Буачидзе С.Р. Многоагрегатные автоматические
гидростанции, работающие по водотоку // Автоматика и
телемеханика. – 1952. – №2. – Т. 13. – C. 158–168.
4. Ібрагімова М.Р. Визначення проектних параметрів
малої ГЕС за регулювання потужності по водотоку //
Відновлювана енергетика. – 2016. – №1. – С. 55–60.
– ISSN 1819–8058.
5. Васько П.Ф., Ібрагімова М.Р. Енергетична
ефективність гідроагрегатів у складі малої гідро-
електростанції за регулювання її потужності по водотоку //
Відновлювана енергетика. – 2015. – №4. – C. 44–79. – ISSN
1819–8058
6. ДБН В.2.4-8:2014. Визначення розрахункових
гідрологічних характеристик. – Науково-дослідний інститут
будівельних конструкцій (НДІБК) Мінрегіонбуду України.
7. Ібрагімова М.Р. Середньозважені значення
коефіцієнтів варіації та асиметрії річного стоку води малих
річок України для задач малої гідроенергетики // Відновлювана
енергетика. – 2015. – №1. – C. 48–52. – ISSN 1819–8058.
8. Яцик А.В., Бишовець Л.Б., Богатов Є.О. та ін.
Малі річки України: Довідник / За ред. А.В. Яцика. – К.:
Урожай, 1991. – 296 с.
9. Справочник по водным ресурсам / Под ред.
Б.И. Стрельца. – К.: Урожай, 1987. – 304 с.
10. Мороз А.В. Метод аналітичного визначення
гідроенергетичного потенціалу створу малої річки на основі
лінеаризації імовірнісного розподілу витрат води //
Відновлювана енергетика. – 2014. – №4. – C. 69–74.
– ISSN 1819–8058.
11. Дружинин В.С., Сикан А.В. Методы статистиче-
ской обработки гидрометеорологической информации.
Учебное пособие. Направление "Гидрометеорология".
Специальность "Гидрология". – СПб.: изд. РГГМУ, 2001.
– 170 с.
12. Галущенко М.Г., Ромась І.М. Умови формування та
розрахунок мінімального стоку річок басейну Дніпра (в
межах України) // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія.
– 2001. – Т. 2. – С. 289–295.
REFERENCES
1. Guiding Principles (2013). Sustainable Hydropower
Development in the Danube Basin. ICPDR – International
Commission for the Protection of thr Danube River [in English].
2. Kiselev, G.S (1973). Avtomaticheskoe regulirovanie
moshhnosti gidrojelektrostancij po vodotoku [Automatic capaci-
ty control of hydroelectric power plants by a watercourse]. Mos-
cow, Russia: Jenergija [in Russian].
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2016. № 2 55
3. Buachidze, S.R. (1952). Mnogoagregatnye avtomati-
cheskie gidrostancii, rabotajushhie po vodotoku [Multi-unit hy-
droelectric power plants that operate by a watercourse]. Avtoma-
tika i telemehanika [Automation and Remote Control] Vol.13,
No.2, 158–168 [in Russian].
4. Ibragimova, M.R. (2016). Vyznachennja proektnyh pa-
rametriv maloi' GES za reguljuvannja potuzhnosti po vodotoku
[Determining design parameters for small hydropower plant
when controlling the power by watercourse]. Vidnovljuvana
energetyka [Renewable Energy], 1, 55–60 [in Ukrainian].
5. Vas'ko, P.F., Ibragimova, M.R. (2015). Energetychna
efektyvnist' gidroagregativ u skladi maloi' gidroelektrostancii' za
reguljuvannja i'i' potuzhnosti po vodotoku [Energy efficiency of
hydroelectric units of small hydropower plant according to the
task of regulation of capacity by the watercourse of the river].
Vidnovljuvana energetyka [Renewable Energy], 4, 44–79 [in
Ukrainian].
6. DBN V.2.4-8:2014 (2014). Vyznachennja rozrahun-
kovyh gidrologichnyh harakterystyk [State Building Standards:
Determining the Calculated Hydrological Characteristics]. Nau-
kovo-doslidnyj instytut budivel'nyh konstrukcij (NDIBK) Mi-
nregionbudu Ukrai'ny [State Research Institute of Building Con-
structions of the Ministry of Regional Development, Construc-
tion, and Communal Living of Ukraine].
7. Ibragimova, M.R. (2015). Seredn'ozvazheni znachenn-
ja koeficijentiv variacii' ta asymetrii' richnogo stoku vody malyh
richok Ukrai'ny dlja zadach maloi' gidroenergetyky [Weighted
average coefficients of variation and skewness of annual stream-
flows for small rivers of Ukraine defined on behalf of small scale
hydropower tasks]. Vidnovljuvana energetyka [Renewable Ener-
gy], 1, 48–52 [in Ukrainian].
8. Jacyk, A.V., Byshovec', L.B., Bogatov, Je.O. (1991).
Mali richky Ukrai'ny: Dovidnyk [The Ukraine Small Rivers
Handbook]. Kyiv, Ukraine: Urozhaj [in Ukrainian].
9. Strelec, B.Y. (Ed.). (1987). Spravochnik po vodnym re-
sursam [Water Resources Handbook]. Kyiv, Ukraine: Urozhaj
[in Russian].
10. Moroz, A.V. (2014). Metod analitychnogo vyznachenn-
ja gidroenergetychnogo potencialu stvoru maloi' richky na osno-
vi linearyzacii' imovirnisnogo rozpodilu vytrat vody [Method to
analytically determine hydropower potential for a small river
alignment based on linearization probability distribution of water
consumption]. Vidnovljuvana energetyka [Renewable Energy],
4, 69–74 [in Ukrainian].
11. Druzhinin, V.S., Sikan, A.V. (2001). Metody statisti-
cheskoj obrabotki gidrometeorologicheskoj informacii. Ucheb-
noe posobye [Methods of statistical processing of hydrometeoro-
logical information. Textbook]. Saint Petersburg, Russia:
RGGMU [in Russian].
12. Galushhenko, M.G., Romas', I.M. (2001). Umovy for-
muvannja ta rozrahunok minimal'nogo stoku richok basejnu
Dnipra (v mezhah Ukrai'ny) [Conditions of formation and calcu-
lation the minimum river flow of the Dnipro Basin at the territo-
ry of Ukraine]. Gidrologija, gidrohimija i gidroekologija [Hy-
drology, Hydrochemistry and Hydroecology], 2, 289–295 [in
Ukrainian].
М.Р.Ибрагимова (Институт возобновляемой энергетики
НАН Украины, Киев)
Энергетический аспект регулирования мощности малой
ГЭС по водотоку реки при различных гидрогеологичес-
ких параметрах стока
Определены количественные значения возможного сниже-
ния производительности малой ГЭС при применении усред-
ненных параметров распределения стока воды рек. Библ.
20, табл. 2, рис. 3.
Ключевые слова: обеспеченность, коэффициент вариации,
коэффициент асимметрии, малая гидроэлектростанция,
производительность, средневзвешенное значение.
Ibragimova M. (Institute of Renewable Energy, NAS of
Ukraine, Kyiv)
Energy aspect of capacity control of small hydropower plant
by a water flow in accordance to various hydrological para-
meters
There has been determined possible loss of productivity of small
hydropower plant in terms of using the averaged distribution
parameters of water flow References 20, tables 2, figures 3.
Keywords: availability, coefficient of variation, coefficient of
skewness, small hydropower plant, productivity, weighted
average.
SYNOPSES
Current issues of effective power systems management,
the determination of the best ways to use equipment as part
of the system and its energy efficient modes are becoming
increasingly important. Rising interest in mode of capacity
control of small hydropower plant by a water flow is caused
primarily by energy efficiency and environmental friendli-
ness of this mode. Numerous theoretical and applied re-
searches are implemented nowadays.
It’s necessary to identify the importance of exploring
the energy aspect of capacity control of small hydropower
plant by a water flow that hadn’t previously been considered
in detail. It has been used probabilistic methods to take ac-
count of water availability of the river and environmental
limitations on water use for power production, determining
energy parameters and evaluating the effectiveness of small
hydropower plants. The Krytskyy-Menkel three-parameter
probability distribution of water flow is widely applied to
hydropower calculations and recommended by state stan-
dards. The distribution requires a statistics on coefficients of
variation and skewness values, as well as discharge rate. Due
to the paucity or even lack of hydrometeorological data it
was proposed to use the weighted average coefficients of
variation and skewness, defined by spatial averaging of prob-
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2016. № 2 56
ability distribution parameters based on the existing hydro-
meteorological information. The averages have been made
for territories defined in accordance to the hydrographic river
basin type scheme.
It has been estimated the influence of distribution para-
meters of annual streamflows for small rivers of Ukraine on the
evaluation of hydropower characteristics of small hydropower
plants. It was observed a slight loss of productivity of the
station due to the difference between the actual hydrological
conditions of the investigated water balance station and weighted
average parameters. The ranges of productivity change in small
hydropower plant have been determined. The probable loss of
productivity can amount to: 6% – the basins of the Vistula, the
Dniester, the Desna; 7% – the basin of the Lower Dnieper; 9% –
the basin of the Middle Dnieper; 10% – the basin of the Tisa and
Azov area; 12% – the basin of the Prypyat; 14% – the basin of the
Seversky Donets; 15% – the basin of the Prut and Crimea area;
17% – the basin of the Southern Bug.
Стаття надійшла до редакції 01.06.16
Остаточна версія 08.06.16
|
| id | veorgua-article-122 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:01:05Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | veorgua/bd/86fbb72148b66747043fcf6eb2e59ebd.pdf |
| spelling | veorgua-article-1222026-07-18T06:32:10Z Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters Энергетический аспект регулирования мощности малой ГЭС по водотоку реки при различных гидрогеологических параметрах стока Енергетичний аспект регулювання потужності малої ГЕС по водотоку річки за різних гідрологічних параметрів стоку Ibragimova, M. availability coefficient of variation coefficient of skewness small hydropower plant productivity weighted average забезпеченість коефіцієнт варіації коефіцієнт асиметрії мала гідроелектростанція продуктивність середньозважене значення обеспеченность коэффициент вариации коэффициент асимметрии малая гидроэлектростанция производительность средневзвешенное значение Current issues of effective power systems management,&nbsp;the determination of the best ways to use equipment as part of the system and its energy-efficient modes are becoming increasingly important. Rising interest in a mode of capacity control of small hydropower plant by a water flow is caused primarily by energy efficiency and environmental friendliness of this mode. Numerous theoretical and applied researches are implemented nowadays.It’s necessary to identify the importance of exploring the energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow that hadn’t previously been considered in detail. It has been used probabilistic methods to take account of water availability of the river and environmental limitations on water use for power production, determining energy parameters and evaluating the effectiveness of small hydropower plants. The Krytskyy-Menkel three-parameter&nbsp;probability distribution of water flow is widely applied to hydropower calculations and recommended by state standards. The distribution requires a statistics on coefficients ofvariation and skewness values, as well as discharge rate. Due to the paucity or even lack of hydrometeorological data, it was proposed to use the weighted average coefficients ofvariation and skewness, defined by spatial averaging of probability distribution parameters based on the existing hydrometeorological information. The averages have been made for territories defined in accordance with the hydrographic river basin type scheme.It has been estimated the influence of distribution parameters of annual streamflows for small rivers of Ukraine on the evaluation of hydropower characteristics of small hydropower plants. It was observed a slight loss of productivity of the station due to the difference between the actual hydrological conditions of the investigated water balance station and weighted average parameters. The ranges of productivity change in small hydropower plant have been determined. The probable loss of productivity can amount to 6% – the basins of the Vistula, theThe Dniester, the Desna; 7% – the basin of the Lower Dnieper; 9% – the basin of the Middle Dnieper; 10% – the basin of the Tisa and Azov area; 12% – the basin of the Prypyat; 14% – the basin of the Seversky Donets; 15% – the basin of the Prut and Crimea area; 17% – the basin of the Southern Bug. Определены количественные значения возможного снижения производительности малой ГЭС при применении усредненных параметров распределения стока воды рек. Встановлено кількісні значення можливого зниження продуктивності малої ГЕС при застосуванні осереднених параметрів&nbsp;розподілу стоку води річок. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2016-06-23 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/122 Vidnovluvana energetika ; No. 2 (45) (2016): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 50-56 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 2 (45) (2016): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 50-56 Відновлювана енергетика; № 2 (45) (2016): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 50-56 2664-8172 1819-8058 uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/122/78 Copyright (c) 2016 M. Ibragimova https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | availability coefficient of variation coefficient of skewness small hydropower plant productivity weighted average Ibragimova, M. Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters |
| title | Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters |
| title_alt | Энергетический аспект регулирования мощности малой ГЭС по водотоку реки при различных гидрогеологических параметрах стока Енергетичний аспект регулювання потужності малої ГЕС по водотоку річки за різних гідрологічних параметрів стоку |
| title_full | Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters |
| title_fullStr | Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters |
| title_full_unstemmed | Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters |
| title_short | Energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters |
| title_sort | energy aspect of capacity control of small hydropower plant by a water flow in accordance to various hydrological parameters |
| topic | availability coefficient of variation coefficient of skewness small hydropower plant productivity weighted average |
| topic_facet | availability coefficient of variation coefficient of skewness small hydropower plant productivity weighted average забезпеченість коефіцієнт варіації коефіцієнт асиметрії мала гідроелектростанція продуктивність середньозважене значення обеспеченность коэффициент вариации коэффициент асимметрии малая гидроэлектростанция производительность средневзвешенное значение |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/122 |
| work_keys_str_mv | AT ibragimovam energyaspectofcapacitycontrolofsmallhydropowerplantbyawaterflowinaccordancetovarioushydrologicalparameters AT ibragimovam énergetičeskijaspektregulirovaniâmoŝnostimalojgéspovodotokurekiprirazličnyhgidrogeologičeskihparametrahstoka AT ibragimovam energetičnijaspektregulûvannâpotužnostímaloígespovodotokuríčkizaríznihgídrologíčnihparametrívstoku |