پاورپوینت بهره برداری از سیستمهای قدرت تقسیم بندی زمانی مطالعات سیستم قدرت

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

بهره برداري از سيستمهاي قدرت
تقسيم بندي زماني مطالعات سيستم قدرت

اسلاید 3 :

اهميت اقتصادي
تا سال 1973 ميلادي و قبل از تحريم نفتي 20% از درآمد كل شركتهاي توليد برق صرف هزينه سوخت مي شد.
تا سال 1980 اين رقم به 40% رسيد. در دوره 5 ساله متعاقب 1973 بهاي سوخت رشدي معادل25% ساليانه داشته است.
حداكثر بار سالانه: 10000 مگاوات
ضريب بار سالانه: 60درصد
نرخ متوسط سالانه حرارتي جهت تبديل سوخت به انرژي الكتريكي: 10500 btu به ازاي هر كيلووات ساعت
هزينه متوسط سوخت: 3 [$/MBtu]
چنانچه بتوان در بهره برداري از اين سيستم درصد كوچكي صرفه جويي كرد مقدار قابل توجهي هزينه بهره برداري كاهش خواهد يافت

اسلاید 4 :

فهرست مطالب
مشخصات واحدهاي توليد
مسئله توزيع اقتصادي بار بين واحدهاي حرارتي
ٍEconomic Dispatch
تاثير تلفات شبكه انتقال در توزيع اقتصادي بار
بين نيروگاهها
درمدار قرار دادن نيروگاهها
Unit Commitment
كنترل خودكار توليد
امنيت سيستم قدرت

اسلاید 5 :

مشخصات واحدهاي توليد حرارتي- Thermal Units
پارامترهاي متعدد در مطالعات سيستم قدرت
مشخصه ورودي-خروجي بعنوان مهم ترين پارامتر در بهره برداري اقتصادي از سيستم قدرت
2-6% of gross
ورودي ناخالص: سوخت واحد توليد است بر حسب نرخ حجم سوخت مصرفي، نرخ ارزش حرارتي آن و يا نرخ هزينه بيان مي شود.
نرخ حرارتي ورودي (Heat rate (H)): MBtu/h
F: نرخ هزينه (ضرب بهاي سوخت در نرخ حرارت ورودي ( بر حسب واحد پول بر ساعت)

اسلاید 6 :

هزينه بهره برداري= هزينه پرسنل+نگهداري+هزينه سوخت
مشخصه ورودي-خروجي واحدهاي توليد از طريق طراحي و يا آزمايش هاي حرارتي بدست مي آيد.اين مشخصه ها ممكن است با گذشت زمان از بهره برداري نيروگاه ها تغيير يابند.در حالت ايده آل منحني بصورت محدب و هموار نشان داده مي شود.حداقل بارقابل توليد توسط واحد به علت پايداري احتراق سوخت و محدوديتهاي طراحي بويلر ديكته مي گردد
مشخصات واحدهاي توليد حرارتي(ورودي-خروجي- Input-output)

اسلاید 7 :

مشتق مشخصه ورودي-خروجي
(تغييري كه در نرخ حرارتي به ازاي تغيير در توان خروجي واحد) ايجاد مي شود
با ضرب نرخ حرارتي افزايشي در بهاي سوخت، هزينه افزايشي سوخت حاصل مي گردد.
مشخصات واحدهاي توليد حرارتي(نرخ افزايشي حرارتي-Incremental Heat Rate)

اسلاید 8 :

مشخصات واحدهاي توليد حرارتي(نرخ خالص حرارتي H/P)
نشان دهنده حرارت ورودي مورد نياز به ازاي هر كيلووات ساعت خروجي است (معكوس راندمان). تابعي از پارامترهاي طراحي از قبيل شرايط اوليه بخار، مراحل احياي حرارتي، درجه حرارت احيا، فشار كندانسور و پيچيدگي سيكل احياي تغذيه است.
1 kwh=3412 Btu
راندمان واحدهاي بخار=30 -35 درصد

اسلاید 9 :

مشخصات واحدهاي توليد حرارتي
نقاط مربوط به مشخصه ورودي-خروجي بعد از تعيين به صورت چند جمله اي تقريب زده مي شوند.
تقريب به صورت درجه دوم كفايت مي نمايد.
تقريب تكه اي خطي
در هر دو روش اشاره شده مي توان مشخصه را بصورت جدول نشان داد
تنها در روش اول مشخصه بصورت تابع تحليلي پيوسته قابل بيان است
نحوه نمايش مشخصه هاي ورودي-خروجي واحدها به روش مطالعه مسئله بهره برداري بستگي دارد

اسلاید 10 :

تنوع مشخصات واحدهاي توليد بخاري
واحدهاي بزرگ بخار داراي چند شير بخار مي باشند
با افزايش بار واحد بخار ورودي نيز افزايش يافته و نرخ افزايشي بين نقاط گشايش شيرها كاهش مي يابد.
با باز شدن يك شير تلفات دريچه كنترل بخار به سرعت افزتيش يافته و موجب جهش ناگهاني در نرخ حرارت مي گردد. در نتيجه موجب ناپيوستگي در مشخصه نرخ افزايشي حرارتي مي گردد.
با توجه به نامحدب بودن اين مشخصه ها استفاده از آنها، در روشهاي بهينه سازي محدود مي گردد.

اسلاید 11 :

تنوع مشخصات واحدهاي توليد بخاري (نيروگاه شاخك مشترك-Common Header)
شامل تعدادي بويلر مي باشد كه به يك مسير اصلي بخار (شاخك) متصل اند
عمدتاً به منظور تامين بخار مورد نياز براي نواحي پرجمعيت
در طول دهه 1960 ميلادي به تدريج از رده خارج شده اند

اسلاید 12 :

تنوع مشخصات واحدهاي حرارتي (توربين گاز و سيكل تركيبي-Combined Cycle Plant)
1- در توربين سيكل ساده، هواي ورودي در يك كمپرسور دوار فشرده شده و سپس با سوخت گاز در محفظه احتراق تركيب مي گردد
2- انبساط ايجاد شده در محفظه احتراق موجب حركت كمپرسور، توربين و ژنراتور مي گردد.
3- گاز خروجي از دودكش به هوا وارد مي شود
4- راندمان سيكل ساده=25-30%
5- تامين پيك بار
گاز خروجي سيكل ساده وارد توليد كننده هاي حرارتي بازيافت بخار مي گردد تا توربين بخار ديگري را تغذيه نمايد
راندمان بالاي سيكل از مزاياي آن است (نرخ خالص حرارتي 6600-9000Btu/Kwh)

اسلاید 13 :

تنوع مشخصات واحدهاي حرارتي (توربين گاز و سيكل تركيبي-Combined Cycle Plant)
وجود ناپيوستگي و شيب منفي در مشخصه نيروگاههاي سيكل تركيبي، برنامه ريزي براي تئزيع اقتصادي بار را با مشكل مواجه مي سازد
مشخصه راندمان نيروگاه به تعداد واحدهاي گازي بستگي دارد.

اسلاید 14 :

واحدهاي توليد آبي- Hydroelectric Units
داراي مشخصه اي شبيه واحدهاي بخار (ورودي دبي آب؛ خروجي مگاوات)
در محدوده حداقل خروجي تا مقدار نامي، مشخصه بصورت خطي است. ليكن در توانهاي بيش از مقدار نامي به دليل كاهش راندمان ، ميزان دبي آب مورد نياز افزايش مي يابد.

اسلاید 15 :

واحدهاي توليد آبي- Hydroelectric Units
با تغيير ارتفاع آب، مشخصه نيروگاه نيز تحت تاثير قرار مي گيرد. بنابراين برنامه ريزي براي اين واحدها نسبت به حالتي كه در آن ارتفاع آب ثابت در نظر گرفته مي شود دشوار است زيرا:
1- تعداد مشخصه ها افزايش مي يابد
2- حداكثر ظرفيت نيروگاه با تغيير ارتفاع آب تغيير مي نمايد.

اسلاید 16 :

واحدهاي توليد تلمبه اي ذخيره اي-Pumbed Storage Hydroelectric Plant
آب توسط پمپ به حوضچه هاي بالا دست انتقال مي يابد تا در زمانهاي مناسب براي توليد انرژي الكتريكي مورد استفاده قرار گيرد
در حالت نيروگاهي داراي مشخصه عادي مي باشند. ليكن در حالت پمپ در بارهاي كمتر از بار نامي از راندمان پمپ كاسته مي شود. بنابراين بار پمپ در شرايط بهره برداري ثابت نگه داشته مي شود.
اين واحدهاي توليد به عنوان ذخيره چرخان نيز در بهره برداري از سيستم قدرت مورد استفاده قرار مي گيرند
مشخصه نيروگاههاي آبي تحت تاثير زيادي از ساختارهاي هيدروليكي قرار دارند. بنابراين هماهنگي نيروگاههاي آبي و حرارتي از موضوعات مهم و قابل توجه در بهره برداري از سيستمهاي قدرت به شمار مي رود