STUDY OF THE ENERGY EFFICIENCY OF THE ELECTROMECHANICAL SYSTEM OF SMALL GS IN SHUNTING MODES OF OPERATION BY MEANS OF COMPLEX MODELLING

• Дата: 2024
• Автори: Popovych , O., Golovan, I.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024
• Теми: hydraulic power plant; simulation model; complex design; electromechanical system; dynamic mathemati-cal models; steady-state operation; energy efficiency.
• Онлайн доступ: https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/477
• Назва журналу: Vidnovluvana energetika

Розроблено комплексну математичну модель малої гідроелектростанції для системи імітаційного моделювання. Модель складається з імітаційних математичних моделей: гідравлічної турбіни з регульованим напрямним апаратом, її гідравлічної мережі, електромеханічної системи, моделі водосховища. Ці імітаційні моделі побудовано на основі дифере-нціальних рівнянь електричної, механічної, гідравлічної рівноваги й призначено для визначення величин струмів, швидко-стей, продуктивності усталених режимів роботи з урахуванням нелінійних властивостей параметрів рівнянь. Для підвищення адекватності комплексної моделі застосовано й верифіковано уточнену імітаційну модель асинхронної машини з деталізацією втрат для уточнення ККД і допустимої за нагрівом потужності в режимі двигуна і генератора. Втрати у сталі враховано їх еквівалентними контурами. Інформація про розраховані величини параметрів робочих режимів забезпечує визначення величини показників ефективності системи гідроелектростанції за різних умов роботи, що надає можливість формувати оптимальні режими. За результатами серії розрахунків із варіюванням статичного напору і відкриття лопатей осьового напрямного апарату досліджено закономірності зміни їх оптимального співвідношення за критерієм максимуму виробленої електричної потужності на одиницю витрат води водосховища, яке використано при формуванні маневрового режиму електростанції. За інформацією щодо величини природного стоку й характеристик турбінного агрегату визначено сталий рівень статичного напору, який забезпечує максимум виробленої електроенергії. Досліджено маневровий режим роботи електростанції з визначенням впливу зміни кількості одночасно працюючих агрегатів на величину виробленої електроенергії та зміну її потужності (показано можливість зменшення нерівномірності генерованої потужності практично в два рази і збільшення мінімальної потужності на 30 %). Порівняно зі сталим стоком маневровий режим забезпечує майже двократне збільшення вироблення електроенергії й трикратне збільшення ефективності з урахуванням диференційованої за часом доби вартості електроенергії.