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文檔簡介
負荷預測及出力調(diào)整第一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五科目名稱:負荷及出力調(diào)整
目錄一、負荷調(diào)整的原則及方法二、負荷預測的目的和意義三、江蘇電網(wǎng)對負荷預測準確率的規(guī)定四、調(diào)整負荷五、限電的基本原則六、制定超計劃或事故限電序位表七、某公司電力負荷管理系統(tǒng)簡介八、各類電廠在系統(tǒng)中的作用及電廠出力調(diào)整第二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五培訓目標掌握電力系統(tǒng)負荷分類能協(xié)助進行負荷調(diào)整掌握負荷調(diào)整的原則及方法
各類電廠在系統(tǒng)中的作用及電廠出力調(diào)整第三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電力系統(tǒng)、電網(wǎng)的概念動力系統(tǒng)的定義電力系統(tǒng)的定義電力網(wǎng)的定義第四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五(一)、電力系統(tǒng)負荷及特性
1、概念:電力系統(tǒng)的負荷統(tǒng)中指所有電力用戶的用電設備所消耗的電功率總和亦稱電力系統(tǒng)的綜合用電負荷,它是把不同地區(qū)、不同性質(zhì)的所有用戶的負荷總加起來面得到的。
第一節(jié)電力系統(tǒng)負荷及出力的基本知識第五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電力系統(tǒng)、電網(wǎng)的概念我們通常把發(fā)電企業(yè)的動力設施、設備和發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統(tǒng)組成的電能熱能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為動力系統(tǒng);把發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統(tǒng)組成的電能熱能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng);把由輸電、變電、配電設備及相應的輔助系統(tǒng)組成的聯(lián)系發(fā)電與用電的統(tǒng)一整體稱為電力網(wǎng)。第六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電力網(wǎng)電力系統(tǒng)動力系統(tǒng)三者之間的關系第七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五《江蘇電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》調(diào)度管轄范圍劃分的原則第八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五省調(diào)所轄的地、縣(配)調(diào)管轄范圍江蘇省調(diào)<調(diào)規(guī)>規(guī)定:省調(diào)所轄的地、縣(配)調(diào)級調(diào)度機構,其管轄范圍一般為:該地區(qū)220千伏饋供變電所的母線、變壓器220千伏饋供線路,110千伏及以下變電站的母線、變壓器、線路等單機容量在50兆瓦以下或全廠出力在100兆瓦以下的各類并網(wǎng)電廠對各電廠一般只限于出力和并網(wǎng)線路的管轄。第九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電力工業(yè)生產(chǎn)的主要特點
電力工業(yè)生產(chǎn)過程由于其本身的特性與其他工業(yè)生產(chǎn)有很大的差別,主要表現(xiàn)在:同時性:發(fā)電、輸電、供電同時完成,電能不能大量儲存,必須用多少,發(fā)多少。整體性:發(fā)電廠、變壓器、高壓輸電線路、配電線路和用電設備在電網(wǎng)中形成一個不可分割的整體,缺少任一環(huán)節(jié),電力生產(chǎn)都不可能完成;相反,任何設備脫離電網(wǎng)都將失去意義。第十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電力工業(yè)生產(chǎn)的主要特點
快速性:電能輸送過程迅速,其傳輸速度與光速相同,達到30萬千米/秒,發(fā)、供、用都在瞬間實現(xiàn)。連續(xù)性:電能的質(zhì)量需要實時、連續(xù)的監(jiān)視與調(diào)整。實時性:電網(wǎng)事故發(fā)展迅速,涉及面大,需要實時安全監(jiān)視。隨機性:由于負荷變化、異常情況及事故發(fā)生的隨機性,電能質(zhì)量的變化是隨機的,因此,在電力生產(chǎn)過程中,需要實時調(diào)度,并需要實施安全監(jiān)控系統(tǒng)隨時跟蹤隨機事件,以保證電能質(zhì)量及電網(wǎng)安全運行。第十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征現(xiàn)代電網(wǎng)應具有以下主要特征:現(xiàn)代電網(wǎng)應該是一個堅強的超高壓等級系統(tǒng)構成主網(wǎng)架的大電網(wǎng)。現(xiàn)代電網(wǎng)的各個電網(wǎng)之間應具有較強的聯(lián)系?,F(xiàn)代電網(wǎng)應簡化電力系統(tǒng)的電壓等級和提高供電電壓。現(xiàn)代電網(wǎng)應具有足夠的調(diào)峰容量,能夠實現(xiàn)自動發(fā)電控制。現(xiàn)代電網(wǎng)應具有較高的供電可靠性。第十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征現(xiàn)代電網(wǎng)應具有以下主要特征:現(xiàn)代電網(wǎng)應具有電能量自動計量系統(tǒng)?,F(xiàn)代電網(wǎng)應具有相應的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)?,F(xiàn)代電網(wǎng)應具有高度自動化的監(jiān)控系統(tǒng)?,F(xiàn)代電網(wǎng)應具有高度現(xiàn)代化的通信系統(tǒng)?,F(xiàn)代電網(wǎng)必須具有高素質(zhì)的職工隊伍。第十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電網(wǎng)調(diào)度的任務調(diào)度系統(tǒng)包括:各級電網(wǎng)調(diào)度機構以及調(diào)度管轄范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電所的運行值班單位。電網(wǎng)調(diào)度機構依法對電網(wǎng)運行進行組織、指揮、指導和協(xié)調(diào),領導電力系統(tǒng)運行、操作和事故處理,負責電力市場運營。第十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的主要任務使整個電網(wǎng)安全運行和連續(xù)供電,保證供電可靠性。使電網(wǎng)的電能質(zhì)量符合國家規(guī)定的標準。優(yōu)化資源利用,合理利用燃料和其它能源,使電網(wǎng)最大限度地處于經(jīng)濟運行方式。充分發(fā)揮電網(wǎng)內(nèi)發(fā)、輸、供電設備能力,最大限度地滿足用電需求。執(zhí)行電力市場運營規(guī)則,負責電力市場運營。按照有關合同和協(xié)議,維護發(fā)電、供電、用電等各方的合法權益。歸根結底,電網(wǎng)調(diào)度的任務是要滿足負荷的需要。第十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五電力系統(tǒng)負荷的分類電力系統(tǒng)的負荷:
系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負荷,亦稱電力系統(tǒng)的綜合用電負荷,它是把不同地區(qū)、不同性質(zhì)的所有用戶的負荷總加起來而得到的。供電負荷與發(fā)電負荷:綜合用電負荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應該供給的功率,稱為電力系統(tǒng)的供電負荷。供電負荷再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應該發(fā)出的功率,稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負荷。第十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五負荷的分類
系統(tǒng)中主要的用電設備大致有:
異步電動機、同步電動機、電熱裝置、整流裝置和照明設備等。在不同性質(zhì)的用戶中,上述各類用電設備消耗功率所占的比重是不同的。在工業(yè)負荷中,對于不同的行業(yè),這些用電設備的比重也不相同。第十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五不同的標準,電力系統(tǒng)負荷的分類
按用電設備來分,有異步電動機負荷、同步電動機負荷、電爐、電熱負荷、整流負荷和照明負荷、網(wǎng)絡損耗負荷等類型。按用戶的性質(zhì)分,用電負荷可以分為工業(yè)負荷、農(nóng)業(yè)負荷、交通運輸業(yè)負荷和人民生活用電負荷等。
第十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五不同的標準,電力系統(tǒng)負荷的分類
按用電設備電流與電壓的相位來分,當設備的感抗大于容抗時,負荷呈感性,稱為感性負荷。反之,容抗大于感抗時的負荷呈容性,稱為容性負荷。容性電流和感性電流的區(qū)別是:容性時,電流超前于電壓;感性時,電流滯后于電壓。并聯(lián)電抗器就是感性負荷,并聯(lián)電容器、調(diào)相機是容性負荷,一般的負荷都是感性負荷。第十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五不同的標準,電力系統(tǒng)負荷的分類
按中斷供電造成的后果,可分為以下三類:1、一類負荷
中斷供電將造成人身傷亡或政治、軍事、經(jīng)濟上的重大損失的負荷,稱為一類負荷;如發(fā)生重大設備損壞,產(chǎn)品出現(xiàn)大量廢品,引起生產(chǎn)混亂,重要交通樞紐、干線受阻,廣播通信中斷或城市水源中斷,嚴重環(huán)境污染等等;兵工廠、大型鋼廠、火箭發(fā)射基地、醫(yī)院等屬于一類負荷;對于這類負荷要保證不間斷供電。第二十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五不同的標準,電力系統(tǒng)負荷的分類
2、二類負荷
中斷供電將造成嚴重停產(chǎn)、停工,局部地區(qū)交通阻塞,大部分城市居民的正常生活秩序被打亂等;企業(yè)工廠、大城鎮(zhèn)、農(nóng)村排灌站等屬于二類負荷;對這類負荷在可能的情況下也要保證不間斷供電。第二十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五不同的標準,電力系統(tǒng)負荷的分類
3、三類負荷
除一、二類負荷之外的一般負荷,這類負荷短時停電造成的損失不大,稱為三類負荷;工廠附屬車間,小城鎮(zhèn),農(nóng)村居民用電等屬于三類負荷;對這類負荷可以短時停電。第二十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五案例:某非直接接地系統(tǒng)運行方式如圖所示,開關均無備自投裝置及探測按鈕。A所35kV母線出現(xiàn)c相接地現(xiàn)象。分別寫出接地點在正、副母供電范圍內(nèi)時的查找步驟。
第二十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五建議處理方案問一:1、試拉314開關。如未發(fā)現(xiàn)立即合上。2、試拉320開關。如未發(fā)現(xiàn)立即合上。3、合上2601開關。4、合上301開關合環(huán)。5、拉開310開關解環(huán)。(查出接地點在正母311、313、312)6、313負荷調(diào)至314線路后,試拉313。如未發(fā)現(xiàn)立即合上。7、聯(lián)系用戶后,試拉311開關。如未發(fā)現(xiàn)立即合上。此時可以判斷接地點在312線路。8、若故障點在312上,通知電廠解列,后停312線路。問二:1、試拉314開關。如未發(fā)現(xiàn)立即合上。2、試拉320開關。如未發(fā)現(xiàn)立即合上。3、合上2601開關。4、合上301開關合環(huán)。5、拉開310開關解環(huán)。(查出接地點在副母315、317)6、試拉317開關。如未發(fā)現(xiàn)立即合上。此時可以判斷接地點在315線路。7、若故障點在315上,通知用戶后,停315線路。第二十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五負荷曲線
負荷曲線中的最大值稱為日最大負荷Pmax(又稱峰荷)。最小值稱為日最小負荷Pmin(又稱谷荷)。日最大負荷與日最小負荷之差稱為峰谷差。
第二十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五在圖(a)中用虛線表示了無功功率日負荷曲線。由于一日之內(nèi)功率因數(shù)是變化的,在低負荷時功率因數(shù)相對較低,面在高峰負荷時,功率因數(shù)較高.因此無功負荷曲線同有功負荷曲線不完全相似,兩種曲線中相應的極值不一定同時出現(xiàn)。為了方便計算,實際上常把連續(xù)變化的曲線繪制成階梯形,如圖(b)。
第二十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五根據(jù)日負荷曲線進行的計算根據(jù)日負荷曲線可以計算一日的總耗電量:日平均負荷:第二十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五根據(jù)日負荷曲線進行的計算為了說明負荷曲線的起伏特性,常引用這樣兩個系數(shù):負荷率km。和最小負荷系數(shù)a。
第二十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五負荷曲線的變化規(guī)律對于不同性質(zhì)的用戶,負荷曲線是不同的。一般說來,負荷曲線的變化規(guī)律取決于:負荷的性質(zhì),國家的產(chǎn)業(yè)政策,廠礦企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展情況及作息制度,用電地區(qū)的地理位置,當?shù)貧夂驐l件和人民生活習慣等。
第二十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五不同性質(zhì)的用戶的負荷曲線三班制連續(xù)生產(chǎn)的重工業(yè),例如鋼鐵工業(yè)的日負荷曲線如圖(a)所示.曲線比較平坦。最小負荷系數(shù)達到0.85。一班制生產(chǎn)的輕工業(yè),如食品工業(yè)的日負荷曲線示于圖(b),負荷變化幅度大,最小負荷系數(shù)只有0.13第三十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五不同性質(zhì)的用戶的負荷曲線非排灌季節(jié)的農(nóng)業(yè)日負荷曲線示于圖(c),農(nóng)村加工用電每天僅12小時。市政生活負荷曲線中存在明顯的照明用電高峰,見圖(d)。
第三十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五日負荷曲線在電力系統(tǒng)中各用戶的日最大負荷不會都在同一時刻出現(xiàn),最小負荷也不會在同一時刻出現(xiàn)。因此,系統(tǒng)的最大負荷總是小于各用戶最大負荷之和,而系統(tǒng)的最小負荷總是大于各用戶最小負荷之和。日負荷曲線對電力系統(tǒng)的運行非常重要,它是安排日發(fā)電計劃和確定系統(tǒng)運行方式的重要依據(jù)。第三十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某地區(qū)供電公司實際負荷曲線第三十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某縣供電公司實際負荷曲線
該縣冶煉、熔融等負荷較重,因電價影響,使用低谷電較多第三十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某縣供電公司實際負荷曲線
該縣有一占總負荷比重較大的鋼鐵企業(yè)第三十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某火力發(fā)電廠上網(wǎng)曲線
第三十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某核電廠上網(wǎng)曲線
第三十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某生物質(zhì)電廠發(fā)電曲線第三十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某摻燒生物質(zhì)電廠發(fā)電曲線第三十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五某熱電廠發(fā)電曲線第四十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五負荷特性與負荷模型
綜合負荷的功率一般是要隨系統(tǒng)的運行參數(shù)(主要是電壓和頻率)的變化面變化的,反映這種變化規(guī)律的曲線或數(shù)學表達式稱為負荷特性.分為:動態(tài)特性和靜態(tài)特性負荷模型是指在電力系統(tǒng)分析計算中對負荷特性所作的物理模擬或數(shù)學描述。分為:動態(tài)模型和靜態(tài)模型。第四十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五(四)調(diào)整負荷
分類:
高峰負荷、低谷負荷、平均負荷調(diào)整負荷的原因:調(diào)整負荷的意義:調(diào)整負荷的主要措施:調(diào)整負荷、分時電價、避峰電價、負荷監(jiān)控、電力畜熱技術、蓄冷空調(diào)技術、綠色照明
第四十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五高峰負荷:當電網(wǎng)負荷最大時,用電部門的用電量打到的高峰值。高峰負荷一般依據(jù)季節(jié)的不同出線在每天上午9-11時和晚上17-22時,因為這段時間經(jīng)常是生產(chǎn)用電和生活用電最集中的時間,因此出現(xiàn)電網(wǎng)高峰負荷,此時在日負荷曲線上將出現(xiàn)凸尖。低谷負荷:當用電部門的用電量達到最小時,此時電網(wǎng)負荷最小。低谷負荷一般出現(xiàn)在晚上23時以后至次日5時以前,這段時間,除三班連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)用電外,一班或兩班生產(chǎn)的企業(yè)都很少用電,而且在這個時間人們也都在睡覺,所以生活用電也很少,這樣在日負荷曲線中就出現(xiàn)了低谷。平均負荷:是指一晝夜24h總用電量被使用時間除,得出的每小時平均負荷。第四十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五2)調(diào)整負荷的原因 由于用戶的用電性質(zhì)不同,各類用戶最大負荷出現(xiàn)的時間也不相同。當用電負荷增加時,電力系統(tǒng)的出力也應隨之增加;當用電負荷減少時,電力系統(tǒng)的出力也須相應減少。如果各種用戶最大負荷出現(xiàn)的時間過分集中,電力系統(tǒng)就得有足夠的出力來滿足用戶需要,否則電力系統(tǒng)的出力和負荷就不能平衡,出現(xiàn)供小于求的狀況,造成拉閘限電。當用電高峰時段一過,電力供大于求,造成發(fā)電設備的壓機運行或停機。電網(wǎng)的大峰谷差運行方式會帶來危害,一方面浪費了大量的電力投資,增加了發(fā)、供電成本,另一方面發(fā)電機組的頻繁啟?;驂贺摵蛇\行會造成能源和電力資源的浪費,并對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來威脅。調(diào)整負荷,加強負荷管理,就是根據(jù)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)特點和各類用戶的不同用電規(guī)律,有計劃地、合理地組織與安排各類用戶的用電負荷及用電時間,達到發(fā)電、供電和用電的平衡協(xié)調(diào)。合理調(diào)整負荷,優(yōu)化用電方式,提高電力的社會效益,實現(xiàn)低成本電力服務。第四十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五3)調(diào)整負荷的意義調(diào)整負荷不僅有利于緩解社會用電緊缺矛盾,同時也有利于電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行,對社會、用戶和電力企業(yè)都有巨大的經(jīng)濟效益:
●可有效減緩國家對電力建設的投資,提高發(fā)、供電設備的利用率。
●可減少發(fā)電機、爐等設備的開停次數(shù),提高發(fā)電設備的熱效率,降低燃料
消耗,進而降低發(fā)電成本。
●可在汛期充分利用水力發(fā)電,減少棄水電量的損失。
●增強電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性,提高供電質(zhì)量。
●用戶充分合理使用電氣設備,減少設備投資和電費支出。
●調(diào)整用電負荷,使工礦企業(yè)之間錯開生產(chǎn)時間,緩解城市交通、自來水和
煤氣等市政供應的壓力。
●有利于環(huán)境保護和提高能源利用率。第四十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五4)調(diào)整負荷的主要措施 ①管理措施通過政府的法律、標準、政策等,規(guī)范電力消費和電力市場,推動錯峰削峰調(diào)整負荷等DSM工作。
調(diào)整日負荷
●調(diào)整生產(chǎn)班次,三班制生產(chǎn)企業(yè)將用電負荷最大或較大的班或工序安排到
深夜;兩班制企業(yè)可安排輪流倒班,將部分負荷轉移到深夜用電;單班制
企業(yè)可在早峰后上班。
●錯開上下班時間,避免同時上下班造成的用電負荷驟增驟減的狀況,同時
達到削減早高峰負荷的目的。
●增加深夜生產(chǎn)班次。
●錯開中午休息和就餐時間。
●對非24小時生產(chǎn)的大用電設備,如水泵、蓄能設備、水泥磨機、電爐和熱
處理設備等,安排在低谷時段使用。
●盡量將日常檢修安排在負荷高峰時段。第四十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五調(diào)整周負荷
●按行業(yè)、按地段或按供電線路采用周輪休,根據(jù)不同的用電特點,把一周
內(nèi)的休息日錯開,保證周負荷的基本平衡。
●對大型企業(yè)內(nèi)部可實行內(nèi)部分廠(車間)輪休制。
調(diào)整年負荷
●根據(jù)年負荷曲線,在用電形勢緩和的季節(jié)爭取多用電,盡量避免設備的
檢修。
●將企業(yè)的設備大修盡可能安排在高峰負荷期間。
●不需全年開工的企業(yè),可避開冬、夏高峰用電。
●豐水期要鼓勵企業(yè)多安排生產(chǎn)用電,避免棄水。同時對于有一定庫容
的水電站要鼓勵蓄水,以待枯水期發(fā)電。
第四十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五②經(jīng)濟措施
利用價格、稅收、補貼等經(jīng)濟機制,激勵用戶主動參與DSM管理。包括電價優(yōu)惠、低息貸款、折讓銷售、借貸、免費安裝、特別鼓勵等等。
●分時電價
利用峰谷分時電價、季節(jié)性電價、避免電價調(diào)整負荷,充分發(fā)揮價格的經(jīng)濟杠桿作用,引導和激勵用戶自行調(diào)整用電方式,錯峰削峰,移峰填谷,改善用電負荷特性。
峰谷分時電價是為反映峰、平、谷時段的不同供電成本而制訂的電價制度。以經(jīng)濟手段激勵用戶少用高價的高峰電,多用便宜的低谷電,達到移峰填谷提高負荷率的目的。目前我國峰谷電價的實施范圍主要是大工業(yè)用戶和使用畜熱電鍋爐及蓄冷空調(diào)的用戶,居民分時電價目前在上海、浙江、北京等少數(shù)經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)部分實行。根據(jù)國家發(fā)改委最近的文件精神,我國將擴大峰谷分時電價執(zhí)行范圍,拉大峰谷電價差,峰谷電價比可在2~5倍之間選擇。
第四十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五●避峰電價
避峰電價(或可中斷電價)是指電力公司對某些可實施避峰用電的用戶實行的優(yōu)惠電價,當系統(tǒng)負荷高峰時,由于電力供應不足,電力公司可以按照預先簽訂的避峰合同,暫時中斷部分負荷,從而減少高峰時段電力需求。我國將對具備條件的地區(qū)和用戶逐步試行避峰電價,合理調(diào)整電力需求。
江蘇省經(jīng)貿(mào)委2002年在蘇南地區(qū)開展避峰負荷補償試點,取得了顯著效果,以700多萬元的補償資金實現(xiàn)避峰負荷38.7萬千瓦。
●季節(jié)性電價
季節(jié)性電價是指反映不同季節(jié)供電成本的一種電價制度,主要目的在于抑制夏、冬用電高峰季節(jié)負荷的過快增長,以減緩電力設備投資,降低供電成本,我國將在電力緊缺、用電負荷隨季節(jié)變化較大的地區(qū)逐步實行季節(jié)性電價,在現(xiàn)行電價水平的10%以內(nèi)實行電價上下浮動。
第四十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五
③技術措施改進生產(chǎn)工藝、材料、設備及其技術,以這些技術措施實現(xiàn)錯峰削峰調(diào)整負荷,達到控制高峰電力需求的目的。
●負荷監(jiān)控電力負荷管理系統(tǒng)是指能夠監(jiān)測、控制、管理本地區(qū)用戶用電負荷的雙向無線電力負荷管理系統(tǒng)(簡稱負荷管理系統(tǒng))。通過負荷管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)用電負荷監(jiān)控到戶,做到限電不拉路,是電網(wǎng)錯峰、削峰的重要技術手段。隨著我國開始逐步執(zhí)行避峰電價,電力負荷管理系統(tǒng)也是實施可中斷電力負荷的重要技術措施。
第五十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五●電力畜熱技術電力畜熱技術(如畜熱型電鍋爐、畜熱型電熱水器)是將電網(wǎng)低谷時段的電能轉換為熱能,以水或相變材料為儲熱媒體,把熱能儲存在儲熱罐內(nèi),待電網(wǎng)高峰負荷時,電加熱裝置停用,將儲熱罐內(nèi)的熱量通過換熱器、溫度控制閥釋放出來,供空調(diào)采暖和生活熱水使用。電力畜熱技術不僅是移峰填谷的有效手段,而且可以起到減少用戶電費支出和保護環(huán)境的作用。
●蓄冷空調(diào)技術中央空調(diào)采用蓄冷技術,它利用深夜低谷時段的電力制冷,以冰或水的形勢儲存冷量,在用電高峰時段釋放冷量以滿足供冷的需求,從而避免競爭用高峰電力。
●綠色照明
采用綠色照明技術,淘汰低效電光源燈具,使用高效節(jié)能型家用電器,可以大大削減晚高峰負荷。如使用節(jié)能燈等措施的示范工程投入約135萬元,削峰1670千瓦,用戶減少電費支出263萬元,半年收回投資。
第五十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五第二節(jié)限電原則、目的、流程一、限電的基本原則
經(jīng)生產(chǎn)調(diào)度部門審核,報本級人民政府批準后,由調(diào)度機構執(zhí)行。二、超計劃或事故限電序位表
制定限電序位表的目的:限電動作時間小于30分鐘時使用;三、超計劃或事故限電流程第五十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五2.限電的基本原則省級電網(wǎng)管理部門、省轄市級電網(wǎng)管理部門、縣級電網(wǎng)管理部門應當根據(jù)本級人民政府的生產(chǎn)調(diào)度部門的要求、用戶的特點和電網(wǎng)安全運行的需要,提出事故及超計劃用電的限電序位表,經(jīng)本級人民政府的生產(chǎn)調(diào)度部門審核,報本級人民政府批準后,由調(diào)度機構執(zhí)行。當管轄電網(wǎng)用電負荷超計劃(且上級調(diào)度需要限電)或設備嚴重過載(且無法轉移)時,當值調(diào)度員應采取開啟頂峰發(fā)電機組、通知負控中心值班員、按照政府部門批準的“超負荷序限電位表”等預案,在規(guī)定的時間內(nèi)將負荷控制在規(guī)定的范圍內(nèi),并做好記錄,并及時發(fā)布停電信息。第五十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五當饋電線路過載時當值調(diào)度員應根據(jù)線路過載程度,及時實施負荷轉移。若無法轉移的,首先應與該線路的雙電源用戶協(xié)商轉移負荷;若仍然過載,則應及時通知負控中心,對該線路部分用戶進行限電。當電纜或架空線路出現(xiàn)過負荷時,如調(diào)度員已無法轉移負荷時則應迅速通知雙電源用戶、負控中心限下設備的超載量,直至采取拉閘限電,使設備能在允許載流量內(nèi)運行。對未列入預案的用戶進行限電,當值調(diào)度員需報請公司領導批準后通知營銷部,由負控中心配合執(zhí)行,但應根據(jù)用戶性質(zhì)預留合理的操作時間。第五十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五(1)制定限電序位表的目的為防止遇突發(fā)性故障時電網(wǎng)瓦解,避免美、加大停電事故的發(fā)生,根據(jù)各級電網(wǎng)特殊方式運行要求和電力系統(tǒng)的電網(wǎng)結構,結合各條線路各類客戶的負荷特性和負荷重要性,需要編制了“超供電能力限電序位表”、“事故限電序位表”等緊急限電文件。限電序位表適用于電網(wǎng)要求緊急限電情況下使用,即限電動作時間小于30分鐘時使用,若允許動作時間大于30分鐘,則應使用負荷管理裝置,通過限制部分大用電單位的用電負荷達到限電不拉路的目的。限電序位表使用時是通過拉一些不太重要的供電線路上的供電負荷來解決短內(nèi)時間電網(wǎng)的負荷不平衡矛盾。所拉線路上若有相對重要用電單位基本都是雙電源用戶,一條供電線路短時間失電,不會對人員和設備造成重大傷害。一旦突發(fā)性電力故障消失應立即恢復線路供電;若突發(fā)性電力故障長時間不能排除,則應轉入通過使用負荷管理裝置限制負荷方式。第五十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五根據(jù)江蘇省電力公司《關于報送2007-2008年度事故限電序位表的通知》(蘇電調(diào)〔2007〕224號)要求,為保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行,結合各地電網(wǎng)現(xiàn)狀,擬定的《2007-2008年度xxx地區(qū)電網(wǎng)事故限電序位表》,并經(jīng)各地人民政府經(jīng)濟委員會批準。制定本年度各地區(qū)電網(wǎng)事故限電序位表,樣表如下:第五十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五xxx年xx市超供電能力限電序位表(35kV及以上)序號變電所線路名稱及開關編號負荷(MW)所屬區(qū)縣主要客戶1高淳淳獅線3166高淳獅樹2東壩東定線3323高淳定埠3古柏古鳳線3143高淳鳳山4高淳淳滄線3175高淳滄溪5柘塘柘塘水泥線3935溧水柘塘水泥廠6溧水華電線3715溧水電真空器材廠7雙塘合強線3555溧水合強公司第五十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五X地區(qū)08年度110KV及以上線路緊急限帶序位表
變電所序號線路名稱負荷(MW)主要用戶萬匹變1110千伏764萬廟線13.8廟頭變#1變2110千伏768萬華Ⅱ線26.3華沖變#1、#2變童莊變1110千伏762童長線27.5長莊變#1變2110千伏765童馬線15馬廠變#1變3110千伏766童胡線21.8胡集變#1變泗陽變1110千伏736泗洋線20.1洋河變#1、#2變2110千伏733泗南線28.3城南變#1變3110千伏739泗王線30王集變#1、#2變4110千伏759泗來線10.7來安變#1變戚莊變1110千伏780戚金線22金鎮(zhèn)變#2變戚莊變2110千伏785戚雙線20.4雙溝變#1、#2變3110千伏786戚孫線26.5孫園變#1變宿遷變1110千伏746宿皂線15皂河變#1變梨園變1110千伏794梨大線18.2大興變#1變第五十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五超計劃或事故限電的流程雖然目前電力供應總量平衡,但仍有可能出現(xiàn)下列突發(fā)性電力供應事件影響我市的電力供應:(1)近年來省內(nèi)新投產(chǎn)大發(fā)電機組較多,新機穩(wěn)定性能差,有可能出現(xiàn)大機組突發(fā)跳機事故;(2)目前省內(nèi)擁有不少燃氣輪機發(fā)電機組,但天然氣供應極不穩(wěn)定,這一部分發(fā)電容量很有可能受天然氣供應的突然緊張而減少;(3)極端天氣對電網(wǎng)供電線路的突發(fā)性損害,使電廠的電力無法正常送出;(4)今夏高溫季節(jié)我市一些地區(qū)有部分供電線路超載嚴重,將影響這些區(qū)域的電力供應。為使發(fā)生上述故障時,保證我市的社會秩序穩(wěn)定和電網(wǎng)安全,最大程度減少大面積停電和無序拉電等供電混亂情況發(fā)生,必須編制電力應急控制預案。第五十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五當發(fā)生前3種突發(fā)性電力供應事件,通過執(zhí)行“電力供應應急預案”和“超供電能力限電序位表”解決。若省里給的控制負荷允許動作時間大于30分鐘,則我市啟用“電力供應應急預案”來解決;當省里給的控制負荷允許動作時間小于30分鐘,則啟用“超供電能力限電序位表”,通過電力調(diào)度短時間拉部分不太重要的供電線路予以解決。當電網(wǎng)供需平衡時出現(xiàn)部分線路過載,啟用“限制負荷開放預案”。第六十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五企業(yè)控制負荷應急方案第六十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五接到負控限電操作指令后客戶內(nèi)部限電流程圖第六十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五線路過載負控限電操作流程圖第六十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五負荷預測的目的和意義
負荷預測的目的就是提供負荷發(fā)展狀況及水平,同時確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電最大負荷和規(guī)劃地區(qū)總的負荷發(fā)展水平,確定各規(guī)劃年用電負荷構成。負荷預測是電力系統(tǒng)調(diào)度、實時控制、運行計劃和發(fā)展規(guī)劃的前提,是一個電網(wǎng)調(diào)度部門和規(guī)劃部門所必須具有的基本信息。提高負荷預測技術水平,有利于計劃用電管理,有利于合理安排電網(wǎng)運行方式和機組檢修計劃,有利于節(jié)煤、節(jié)油和降低發(fā)電成本,有利于制定合理的電源建設規(guī)劃,有利于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益。因此,負荷預測已成為實現(xiàn)電力系統(tǒng)管理現(xiàn)代化的重要內(nèi)容。
第六十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五負荷預測的主要內(nèi)容負荷預測按照預測目標可分為系統(tǒng)負荷預測和母線負荷預測。系統(tǒng)負荷預測的主要內(nèi)容有:計劃期內(nèi)電量、電力、負荷曲線等。年負荷預測曲線是網(wǎng)內(nèi)機組檢修安排和燃料訂貨的依據(jù);日負荷預測曲線是確定機組起停水火電協(xié)調(diào),電網(wǎng)調(diào)峰,聯(lián)絡線交換功率的重要依據(jù)。在安全監(jiān)視中,還需要5-10秒或1-5分鐘的超短期預測,預防性控制需10分鐘至1小時的負荷預測。第六十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五負荷預測的方法及特點
負荷預測是從已知的用電需求出發(fā),考慮政治、經(jīng)濟、氣候等相關因素,對未來的用電需求做出的預測。負荷預測包括兩方面的含義:對未來需求量(功率)的預測和未來用電量(能量)的預測。電力需求量的預測決定發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)新增容量的大小;電能預測決定發(fā)電設備的類型(如調(diào)峰機組、基荷機組等)。第六十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五單耗法按照國家安排的產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值計劃和用電單耗確定需電量。單耗法分"產(chǎn)品單耗法"和"產(chǎn)值單耗法"兩種。采用"單耗法"預測負荷前的關鍵是確定適當?shù)漠a(chǎn)品單耗或產(chǎn)值單耗。從我國的實際情況來看,一般規(guī)律是產(chǎn)品單耗逐年上升,產(chǎn)值單耗逐年下降。單耗法的優(yōu)點是:方法簡單,對短期負荷預測效果較好。缺點是:需做大量細致的調(diào)研工作,比較籠統(tǒng),很難反映現(xiàn)代經(jīng)濟、政治、氣候等條件的影響。
第六十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五趨勢外推法當電力負荷依時間變化呈現(xiàn)某種上升或下降的趨勢,并且無明顯的季節(jié)波動,又能找到一條合適的函數(shù)曲線反映這種變化趨勢時,就可以用時間t為自變量,時序數(shù)值y為因變量,建立趨勢模型y=f(t)。當有理由相信這種趨勢能夠延伸到未來時,賦予變量t所需要的值,可以得到相應時刻的時間序列未來值。這就是趨勢外推法。應用趨勢外推法有兩個假設條件:①假設負荷沒有跳躍式變化;②假定負荷的發(fā)展因素也決定負荷未來的發(fā)展,其條件是不變或變化不大。選擇合適的趨勢模型是應用趨勢外推法的重要環(huán)節(jié),圖形識別法和差分法是選擇趨勢模型的兩種基本方法。外推法有線性趨勢預測法、對數(shù)趨勢預測法、二次曲線趨勢預測法、指數(shù)曲線趨勢預測法、生長曲線趨勢預測法。趨勢外推法的優(yōu)點是:只需要歷史數(shù)據(jù)、所需的數(shù)據(jù)量較少。缺點是:如果負荷出現(xiàn)變動,會引起較大的誤差。
第六十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五彈性系數(shù)法彈性系數(shù)是電量平均增長率與國內(nèi)生產(chǎn)總值之間的比值,根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長速度結合彈性系數(shù)得到規(guī)劃期末的總用電量。彈性系數(shù)法是從宏觀上確定電力發(fā)展同國民經(jīng)濟發(fā)展的相對速度,它是衡量國民經(jīng)濟發(fā)展和用電需求的重要參數(shù)。該方法的優(yōu)點是:方法簡單,易于計算。缺點是:需做大量細致的調(diào)研工作。第六十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五回歸預測法
回歸預測是根據(jù)負荷過去的歷史資料,建立可以進行數(shù)學分析的數(shù)學模型。用數(shù)理統(tǒng)計中的回歸分析方法對變量的觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,從而實現(xiàn)對未來的負荷進行預測?;貧w模型有一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸等回歸預測模型。其中,線性回歸用于中期負荷預測。優(yōu)點是:預測精度較高,適用于在中、短期預測使用。缺點是:①規(guī)劃水平年的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值很難詳細統(tǒng)計;②用回歸分析法只能測算出綜合用電負荷的發(fā)展水平,無法測算出各供電區(qū)的負荷發(fā)展水平,也就無法進行具體的電網(wǎng)建設規(guī)劃。第七十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五時間序列法就是根據(jù)負荷的歷史資料,設法建立一個數(shù)學模型,用這個數(shù)學模型一方面來描述電力負荷這個隨機變量變化過程的統(tǒng)計規(guī)律性;另一方面在該數(shù)學模型的基礎上再確立負荷預測的數(shù)學表達式,對未來的負荷進行預測。時間序列法主要有自回歸AR(p)、滑動平均MA(q)和自回歸與滑動平均ARMA(p,q)等。這些方法的優(yōu)點是:所需歷史數(shù)據(jù)少、工作量少。缺點是:沒有考慮負荷變化的因素,只致力于數(shù)據(jù)的擬合,對規(guī)律性的處理不足,只適用于負荷變化比較均勻的短期預測的情況。第七十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五灰色模型法灰色預測是一種對含有不確定因素的系統(tǒng)進行預測的方法。以灰色系統(tǒng)理論為基礎的灰色預測技術,可在數(shù)據(jù)不多的情況下找出某個時期內(nèi)起作用的規(guī)律,建立負荷預測的模型。分為普通灰色系統(tǒng)模型和最優(yōu)化灰色模型兩種。普通灰色預測模型是一種指數(shù)增長模型,當電力負荷嚴格按指數(shù)規(guī)律持續(xù)增長時,此法有預測精度高、所需樣本數(shù)據(jù)少、計算簡便、可檢驗等優(yōu)點;缺點是對于具有波動性變化的電力負荷,其預測誤差較大,不符合實際需要。第七十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五最優(yōu)化灰色模型最優(yōu)化灰色模型可以把有起伏的原始數(shù)據(jù)序列變換成規(guī)律性增強的成指數(shù)遞增變化的序列,大大提高預測精度和灰色模型法的適用范圍?;疑P头ㄟm用于短期負荷預測。灰色預測的優(yōu)點:要求負荷數(shù)據(jù)少、不考慮分布規(guī)律、不考慮變化趨勢、運算方便、短期預測精度高、易于檢驗。缺點:一是當數(shù)據(jù)離散程度越大,即數(shù)據(jù)灰度越大,預測精度越差;二是不太適合于電力系統(tǒng)的長期后推若干年的預測。第七十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五德爾菲法德爾菲法是根據(jù)有專門知識的人的直接經(jīng)驗,對研究的問題進行判斷、預測的一種方法,也稱專家調(diào)查法。德爾菲法具有反饋性、匿名性和統(tǒng)計性的特點。德爾菲法的優(yōu)點是:①可以加快預測速度和節(jié)約預測費用;②可以獲得各種不同但有價值的觀點和意見;③適用于長期預測,在歷史資料不足或不可預測因素較多尤為適用。缺點是:①對于分地區(qū)的負荷預測則可能不可靠;②專家的意見有時可能不完整或不切實際。第七十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五專家系統(tǒng)法
專家系統(tǒng)預測法是對數(shù)據(jù)庫里存放的過去幾年甚至幾十年的,每小時的負荷和天氣數(shù)據(jù)進行分析,從而匯集有經(jīng)驗的負荷預測人員的知識,提取有關規(guī)則,按照一定的規(guī)則進行負荷預測。實踐證明,精確的負荷預測不僅需要高新技術的支撐,同時也需要融合人類自身的經(jīng)驗和智慧。因此,就會需要專家系統(tǒng)這樣的技術。專家系統(tǒng)法,是對人類的不可量化的經(jīng)驗進行轉化的一種較好的方法。
第七十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五專家系統(tǒng)法優(yōu)缺點專家系統(tǒng)分析本身是一個耗時的過程,并且某些復雜的因素(如天氣因素),即使知道其對負荷的影響,但要準確定量地確定他們對負荷地區(qū)的影響也是很難的。專家系統(tǒng)預測法適用于中、長期負荷預測。此法的優(yōu)點是:①能匯集多個專家的知識和經(jīng)驗,最大限度地利用專家的能力;②占有的資料、信息多,考慮的因素也比較全面,有利于得出較為正確的結論。缺點是:①不具有自學習能力,受數(shù)據(jù)庫里存放的知識總量的限制;②對突發(fā)性事件和不斷變化的條件適應性差。第七十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五神經(jīng)網(wǎng)絡法
神經(jīng)網(wǎng)絡預測技術,可以模仿人腦做智能化處理,對大量非結構性、非確定性規(guī)律具有自適應功能,應用于短期負荷預測比應用于中長期負荷預測更為適宜。因為,短期負荷變化可以認為是一個平穩(wěn)隨機過程。而長期負荷預測可能會因政治、經(jīng)濟等大的轉折導致其模型的數(shù)學基礎的破壞。優(yōu)點是:①可以模仿人腦的智能化處理;②對大量非結構性、非精確性規(guī)律具有自適應功能;③具有信息記憶、自主學習、知識推理和優(yōu)化計算的特點。缺點是:①初始值的確定無法利用已有的系統(tǒng)信息,易陷于局部極小的狀態(tài);②神經(jīng)網(wǎng)絡的學習過程通常較慢,對突發(fā)事件的適應性差。第七十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五優(yōu)選組合預測法優(yōu)選組合有兩層含義:一是從幾種預測方法得到的結果中選取適當?shù)臋嘀丶訖嗥骄?;二是指在幾種預測方法中進行比較,選擇擬和度最佳或標準偏差最小的預測模型進行預測。對于組合預測方法也必需注意到,組合預測是在單個預測模型不能完全正確地描述預測量的變化規(guī)律時發(fā)揮作用。一個能夠完全反映實際發(fā)展規(guī)律的模型進行預測完全可能比用組合預測方法預測效果好。該方法的優(yōu)點是:優(yōu)選組合了多種單一預測模型的信息,考慮的影響信息也比較全面,因而能夠有效地改善預測效果。缺點是:①權重的確定比較困難;②不可能將所有在未來起作用的因素全包含在模型中,在一定程度上限制了預測精度的提高。
第七十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五小波分析預測技術
小波分析是一種時域-頻域分析法,它在時域和頻域上同時具有良好的局部化性質(zhì),并且能根據(jù)信號頻率高低自動調(diào)節(jié)采樣的疏密,它容易捕捉和分析微弱信號以及信號、圖像的任意細小部分。其優(yōu)點是:能對不同的頻率成分采用逐漸精細的采樣步長,從而可以聚集到信號的任意細節(jié),尤其是對奇異信號很敏感,能很好的處理微弱或突變的信號,其目標是將一個信號的信息轉化成小波系數(shù),從而能夠方便地加以處理、儲存、傳遞、分析或被用于重建原始信號。這些優(yōu)點決定了小波分析可以有效地應用于負荷預測問題的研究。
第七十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五OPEN-3000系統(tǒng)的短期負荷預報系統(tǒng)電力系統(tǒng)負荷預報是電力建設、調(diào)度的依據(jù),對電力系統(tǒng)控制、運行和計劃都十分重要。準確的負荷預報既能增強電力系統(tǒng)運行的安全性,又能改善電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。短期負荷預報主要用于火電分配、水火電協(xié)調(diào)、機組經(jīng)濟組合和交換功率計劃,需要1--7天的負荷值,使用對象是編制調(diào)度計劃的專業(yè)人員(調(diào)度員)。
第八十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五OPEN-3000系統(tǒng)的短期負荷預報系統(tǒng)負荷預報定義流程簡介負荷預報客戶端功能詳解第八十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五江蘇電網(wǎng)對負荷預測準確率的規(guī)定日最高(最低)負荷預測準確率:式中N-全月日歷天數(shù)B1、B2-分別為當月日最高、最低預測準確率,計算公式為:B1=[1-︱日實際最高負荷-預測最高負荷︱/日實際最高負荷]×100%;B2=[1-︱日實際最低負荷-預測最低負荷︱/日實際最低負荷]×100%。
第八十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五江蘇電網(wǎng)對負荷預測準確率的規(guī)定日負荷預測準確率:式中N-全月日歷天數(shù)式中n-某時段負荷預測總點數(shù);Ei-某一點的相對誤差;Ei=(負荷預測值-負荷實際值)/負荷實際值×100%。第八十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五各類電廠在系統(tǒng)中的作用及電廠出力調(diào)整了解各類電廠在電力系統(tǒng)中的作用了解電廠出力調(diào)整的基礎知識,電廠出力調(diào)整的原則、方法及調(diào)整的注意事項,掌握合理調(diào)整出力,保證發(fā)供電平衡的方法
第八十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五發(fā)電廠發(fā)電廠就是把各種能源,如煤炭、水能、核能等轉換成電能的工作;電能一般還要由變電所升壓,經(jīng)高壓輸電線路送出,再由變電所降壓才能供給用戶使用,在我國發(fā)電廠按使用能源劃分,主要有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠、風力發(fā)電場、地熱發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、光伏發(fā)電廠等幾種類型。第八十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠一般是指用煤為燃料的發(fā)電廠?;鹆Πl(fā)電廠的原動機大都為汽輪機,也有個別地方采用柴油機和燃氣輪機,火力發(fā)電廠按產(chǎn)品性質(zhì)分類,可分為凝汽式火電和熱電廠;按蒸汽參數(shù)分類,可分為低溫低壓電廠、中溫中壓電廠、高溫高壓電廠、超高壓電廠、亞臨界壓力電廠;按供電范圍分類,可分為區(qū)域性電廠、地方電廠;按使用的一次能源分類,可分為燃煤電廠、燃油電廠、燃氣電廠、工業(yè)廢熱電廠、生物質(zhì)發(fā)電廠等。
第八十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五凝汽式火電廠凝汽式火電廠是由鍋爐產(chǎn)生蒸汽,送到汽輪機,帶動發(fā)電機發(fā)出電能,并將已做過功的蒸汽,排入凝汽器中冷卻成水,又重新送回鍋爐,在凝汽器中,大量的熱量被循環(huán)水帶走,故而此類型火電廠的效率很低,熱能利用只占30%—40%。第八十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五熱電廠熱電廠就是汽輪機中一部分做過功的蒸汽,從中間段抽出供給熱用戶或經(jīng)熱交換器將水加熱后,再把熱水供給用戶;這樣,便可減少被循環(huán)水帶來的熱量損失,現(xiàn)代熱電廠的熱能利用效率高達60%—70%。第八十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五低溫低壓電廠鍋爐蒸汽壓力為1.4Mpa(汽輪機壓力為1.3Mpa)、溫度為350℃(汽輪機蒸汽溫度為340℃)的電廠。低溫低壓電廠的單機容量一般在1.5-3MW之間。第八十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五中溫中壓電廠
鍋爐蒸汽壓力為3.9Mpa(汽輪機蒸汽壓力為3.14Mpa)、溫度為450℃(汽輪機蒸汽溫度為435℃)的電廠。中溫中壓電廠的單機容量一般在6-50MW之間。第九十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五高溫高壓電廠鍋爐蒸汽壓力為9.8Mpa(汽輪機蒸汽壓力為8.8Mpa)、溫度為540℃(汽輪機蒸汽溫度為535℃)的電廠。高溫高壓電廠的單機容量一般在25-100MW之間。第九十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五超高壓電廠鍋爐蒸汽壓力為13.7Mpa(汽輪機蒸汽壓力為12.7Mpa)、溫度為540℃(汽輪機蒸汽溫度為535℃)的電廠。超高壓電廠的單機容量一般在125-200MW之間。第九十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五亞臨界壓力電廠
鍋爐蒸汽壓力為16.7Mpa(汽輪機蒸汽壓力為16.2Mpa)、溫度為540℃(汽輪機蒸汽溫度為535℃)的電廠。亞臨界電廠的單機容量一般在300-600MW之間。第九十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五區(qū)域性電廠這類電廠生產(chǎn)的電能主要通過高壓電網(wǎng)送到遠方負荷中心一般容量較大第九十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五地方電廠這類電廠多建在負荷中心,除供本地區(qū)用戶電能外,還可以供熱一般容量較小第九十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五燃煤、油、氣電廠、工業(yè)廢熱電廠
燃煤電廠*以煤為主要燃料的發(fā)電廠。燃油電廠*以油為主要燃料的發(fā)電廠。燃氣電廠*以天然氣或工業(yè)副產(chǎn)品煤氣及其它可燃氣體為燃料的發(fā)電廠。工業(yè)廢熱電廠*應用工業(yè)企業(yè)排放的廢熱發(fā)電的發(fā)電廠。第九十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五生物質(zhì)電廠生物質(zhì)是指由光合作用而產(chǎn)生的各種有機體,是地球上最廣泛存在的物質(zhì),也是迄今已知在宇宙行星表面生存的特有的一種生命現(xiàn)象,它包括所有的動物、植物和微生物,以及由這些有生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的許多有機質(zhì)。生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式,一種以生物質(zhì)為載體的能量,它直接或間接地來源于植物的光合作用,在各種可再生能源中,生物質(zhì)是獨特的,它是貯存的太陽能,更是一種惟一可再生的碳源,可轉化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。第九十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五生物質(zhì)能據(jù)估計地球上每年通過光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能,相當于全世界每年消耗能量的10倍。生物能是第四大能源,生物質(zhì)遍布世界各地,其蘊藏量極大。生物質(zhì)能的種類也很繁多,目前人們可以利用的大致分為六大類:木質(zhì)素,主要包括木塊、木屑、樹枝和根、葉等;農(nóng)業(yè)廢棄物,主要是秸稈、果核、玉米芯、蔗渣等;水生植物,如藻類、水葫蘆等;油料作物,如棉籽、麻籽、烏桕、油桐等;加工廢棄物,包括食品、屠宰、酒廠、紙廠的排泄物和垃圾等;糞便。利用形式包括發(fā)電、制取可燃氣體及液體燃料等。第九十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五垃圾發(fā)電垃圾發(fā)電是把生物垃圾、廢木料等有機物送進特制的“垃圾鍋爐”,用燃燒加熱鍋爐用的水再通過鍋爐產(chǎn)生的蒸氣推動渦輪發(fā)電機發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計,垃圾里大約含有30%的可燃物,包括木塊、木屑、下水道淤泥、廢油等有機物,都可以重新利用。垃圾在坑道里腐爛發(fā)酵,生成沼氣等可燃性氣體,都可以通過管道供生產(chǎn)和生活使用。還可以把可燃性垃圾經(jīng)過發(fā)酵、粉碎、壓塊成型,制成固體燃料,它的發(fā)熱量比木材要高一倍。加工2400萬噸垃圾,制成1300萬噸“垃圾燃料塊”,可代替500萬噸石油。第九十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五火力發(fā)電廠的特點火電廠其他類型發(fā)電廠相比,具有以下特點:火電廠布局靈活,裝機容量的大小可按需要決定?;痣姀S的一次性建造投資少,僅為同容量水電廠的一半左右?;痣姀S建造工期短,2*300MW的機組,工期為3-4年。發(fā)電設備年利用小時數(shù)較高,約為水電廠的1.5倍左右?;痣姀S煤耗較大,目前發(fā)電用煤約占全國煤炭總產(chǎn)量的50%左右,加上煤費用和大量用水,其單位電量發(fā)電成本比水電廠要高3-4倍?;痣姀S動力設備繁多,發(fā)電機組控制操作復雜,廠用電量和運行人員都多于水電廠,運行費用高。第一百頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五火力發(fā)電廠的特點大型發(fā)電機組由停機到開機并帶滿負荷需要幾小時到十幾小時乃至幾十小時,并附加耗用大量燃料。一臺12萬千瓦的發(fā)電機組啟停一次耗煤可達84噸。火電廠擔負急劇升降的負荷時,必須付出附加燃料消耗的代價。例如,據(jù)統(tǒng)計某電力系統(tǒng)火電平均煤耗約400克/千瓦時,而參與調(diào)峰煤耗將增至468-511克/千瓦時,平均增加22%-29%?;痣姀S擔負調(diào)峰、調(diào)頻或事故備用,相應的事故增多,強迫停用率較高,廠用電率增高。據(jù)此,從經(jīng)濟性和供電可靠性考慮,火電廠應盡可能擔負較均勻的負荷?;痣姀S對空氣和環(huán)境的污染大。在世界上大多數(shù)國家,火電廠在系統(tǒng)中所占的比重最大。第一百零一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五水力發(fā)電廠
水力發(fā)電廠就是把水的位能和動能轉變成電能,通常簡稱水電廠和水電站,由于水力樞紐布置的不同,水電廠又可分為堤壩式、引水式、抽水蓄能等。第一百零二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五水電站的生產(chǎn)過程水電站是由一系列建筑物和設備組成的,建筑物主要用來集中天然水能的落差,形成水頭,并用水庫匯集、調(diào)節(jié)天然水流的流量。水電站的基本設備是水輪發(fā)電機組。水流通過引水建筑物進入水輪機,推動水輪機轉動將水能變成機械能,再帶動發(fā)電機轉動,將機械能轉換成電能。第一百零三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五水電是清潔能源水能為自然界的再生性能源,隨著水的循環(huán)周而復始,重復再生。它與礦物燃料等同屬一次能源,轉換成電能后為二次能源。水電站就是將一次能源轉換成二次能源的建筑與設備,同時還兼有航運、灌溉、養(yǎng)殖等效益。水電站的運行管理費用和發(fā)電成本遠比燃煤電站低,而且水能在轉換成電能時不發(fā)生化學變化,不會對環(huán)境造成污染,因此水力發(fā)電獲得的是一種清潔能源。第一百零四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五堤壩式水電廠
堤壩式水電廠就是在河床上游修建攔河壩,將水積蓄起來,抬高上游水位形成發(fā)電水頭,這種開發(fā)模式稱為堤壩式,堤壩式水電廠又可分為壩后式、河床式及混合式水電廠。第一百零五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五堤壩式水電廠
壩后式水電廠就是廠房建筑在壩的后面,全部水壓由壩體承受,水庫的水由壓力水管引入到廠房,沖動水輪機發(fā)電。壩后式水電廠適合于高、中水頭的情況。河床式水電廠就是把水電廠的廠房和擋水堤壩聯(lián)成一體,廠房也起擋水作用,因修建在河床中,故而叫河床式。河床式水電廠水頭一般在20-30米以下。混合式水電廠就是引水與大壩混合使用獲得落差發(fā)電。第一百零六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五引水式水電廠
引水式水電廠就是建筑在山區(qū)水流湍急的河道上,或河床坡度較陡的地方,由引水渠道造成水頭,而且一般不需修壩或只修低堰。第一百零七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五抽水蓄能水電廠
水電廠具有上池(上部蓄水庫)和下池(下部蓄水庫),在低谷負荷時水輪發(fā)電機組可變?yōu)樗霉r運行,將下池水抽到上池儲蓄起來,在高峰負荷時水輪發(fā)電機組可變?yōu)榘l(fā)電工況運行,利用上池的蓄水發(fā)電。第一百零八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核電廠
核電廠就是利用核裂變能轉化為熱能,再按火力發(fā)電廠的發(fā)電方式,將熱能轉換為電能,它的原子核反應堆相當于鍋爐,在核反應堆中除裝有核燃料外,還以重水或高壓水作為慢化劑和冷卻劑,故而反應堆又可分為重水堆、壓力堆、沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆等。壓水反應堆是以普通水作冷卻劑和慢化劑,它是從軍用堆基礎上發(fā)展起來的最成熟、最成功的動力堆堆型。第一百零九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五鈾-235在當代的核電廠中,都是用鈾-235發(fā)電,1kg鈾-235相當于2700噸標準煤發(fā)出的電,其反應模式就是在核反應堆內(nèi),鈾-235在中子撞擊下,使原子核發(fā)生裂變,產(chǎn)生巨大能量以熱能形式被高壓水帶至蒸汽發(fā)生器,并在此產(chǎn)生蒸汽,送至汽輪機而發(fā)電。第一百一十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核電站按反應堆分類壓水堆核電站:以壓水堆為熱源的核電站。它主要由核島和常規(guī)島組成。壓水堆核電站核島中的四大部件是蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主泵和堆芯。在核島中的系統(tǒng)設備主要有壓水堆本體,一回路系統(tǒng),以及為支持一回路系統(tǒng)正常運行和保證反應堆安全而設置的輔助系統(tǒng)。常規(guī)島主要包括汽輪機組及二回等系統(tǒng),其形式與常規(guī)火電廠類似。第一百一十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核電站按反應堆分類沸水堆核電站以沸水堆為熱源的核電站。沸水堆是以沸騰輕水為慢化劑和冷卻劑并在反應堆壓力容器內(nèi)直接產(chǎn)生飽和蒸汽的動力堆。沸水堆與壓水堆同屬輕水堆,都具有結構緊湊、安全可靠、建造費用低和負荷跟隨能力強等優(yōu)點。它們都需使用低富集鈾作燃料。沸水堆核電站系統(tǒng)有:主系統(tǒng)(包括反應堆);蒸汽->給水系統(tǒng);反應堆輔助系統(tǒng)等。第一百一十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核電站按反應堆分類重水堆核電站以重水堆為熱源的核電站。重水堆是以重水作慢化劑的反應堆,可以直接利用天然鈾作為核燃料。重水堆可用輕水或重水作冷卻劑,重水堆分壓力容器式和壓力管式兩類。重水堆核電站是發(fā)展較早的核電站,有各種類別,但已實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模推廣的只有加拿大發(fā)展起來的坎杜型壓力管式重水堆核電站。第一百一十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核電站按反應堆分類快堆核電站由快中子引起鏈式裂變反應所釋放出來的熱能轉換為電能的核電站??於言谶\行中既消耗裂變材料,又生產(chǎn)新裂變材料,而且所產(chǎn)可多于所耗,能實現(xiàn)核裂變材料的增殖。目前,世界上已商業(yè)運行的核電站堆型,如壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨氣冷堆等都是非增殖堆型,主要利用核裂變?nèi)剂?,即使再利用轉換出來的钚-239等易裂變材料,它對鈾資源的利用率也只有1%—2%,但在快堆中,鈾-238原則上都能轉換成钚-239而得以使用,但考慮到各種損耗,快堆可將鈾資源的利用率提高到60%—70%。第一百一十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核能發(fā)電與火力發(fā)電對比的優(yōu)越性核電站能量密度高,原料消耗少。一座3000MW的核電站,運行一天需消耗鈾-235約3.3千克,同樣容量的燃煤電廠需耗煤(熱值6500千卡)約9600噸,相差近3百萬倍。核電站不僅能發(fā)電,而且還生產(chǎn)核料。核燃料在反應堆內(nèi)消耗一部分,剩下一部分,同時還使一部分鈾-238或釷-232轉化為新的可裂變的钚-239或鈾-233。這些新的核燃料比自然界蘊藏的鈾-235具有更優(yōu)良的性能,經(jīng)加工處理后可重新投入反應堆中使用。第一百一十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核能發(fā)電與火力發(fā)電對比的優(yōu)越性核電站的發(fā)電成本已低于火電。電站最重要的經(jīng)濟指標是每度電的成本,它由三部分構成:電站建設投資費、燃料循環(huán)費和運行維護費,其中主要是建設投資和燃料循環(huán)費。核電站建設投資費高,但燃料循環(huán)費低,只占電價的30%-40%,而火電站的燃料費隨著煤價的不斷上升,占到70%以上。核電站安全清潔可靠。反應堆是一種完全可控的核裂變裝置,在最嚴重的情況下也不會發(fā)生核爆炸。事故幾率相當小,而且采取了多種措施保證其安全。對環(huán)境污染也比火力發(fā)電小得多。第一百一十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核泄漏的安全防護防止放射物質(zhì)外漏核能發(fā)電特殊的地方仍然是核泄漏問題,在裂變反應中燃料內(nèi)就有大量放射性物質(zhì)產(chǎn)生;一回路水中雜質(zhì)受到中子輻射后也會產(chǎn)生放射性;一切在中子場內(nèi)的構件都會帶有放射性。為落實縱深防泄原則,核電廠在放射物質(zhì)(裂變產(chǎn)物)和環(huán)境之間設置了四道屏障,只要任一完整,就可防止放射物質(zhì)外漏。第一百一十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核泄漏的安全防護防止放射物質(zhì)外漏燃料芯塊:核裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)98%以上滯留在二氧化鈾芯塊中,不會釋放出來。燃料包殼:燃料芯塊密封在鋯合金包殼內(nèi),防止放射性物質(zhì)進入一回路水中。壓力邊界:由核燃料構成的堆芯封閉在壁厚20厘米的鋼質(zhì)壓力容器中,壓力容器和整個一回路都是耐高壓的,放射性物質(zhì)不會漏到反應堆廠房中。安全殼:反應堆廠房是一個高大的預應力鋼筋混凝土建筑,壁厚近1米,內(nèi)表面加有6毫米的鋼襯,防止放射性物質(zhì)進入環(huán)境。第一百一十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核泄漏的安全防護停堆多重保護在出現(xiàn)可能危及設備和人身的情況時,進行正常停堆;因任何原因未能正常停堆時,控制棒自動落入堆內(nèi),實行自動緊急停堆;如任何原因控制棒未能插入,高濃度硼酸水自動噴入堆內(nèi),實現(xiàn)自動緊急停堆。第一百一十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核泄漏的安全防護核電廠在管理方面采取的安全措施核電廠有著嚴密的質(zhì)量保證體系,對選址、設計、建造、調(diào)試和運行等各個階段的每一項具體活動都有單項的質(zhì)量保證大綱。另外,還實行內(nèi)部和外部監(jiān)查制度,監(jiān)督檢查質(zhì)量保證大綱的實施情況和是否起到應有的作用。另外對參加核電廠工作的人員的選擇、培訓、考核和任命有著嚴格的規(guī)定。領取操縱員執(zhí)照,然后才能上崗,還要進行定期考核,不合格者將被取消上崗資格。第一百二十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核泄漏的安全防護核電廠發(fā)生自然災害時,它能安全停閉在核電廠設計中,始終把安全放在第一位,在設計上考慮了當?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的最嚴重的地震、海嘯、熱帶風暴、洪水等自然災害,即使發(fā)生了最嚴重的自然災害,反應堆也能安全停閉,不會對當?shù)鼐用窈妥匀画h(huán)境造成危害。在核電廠設計中甚至還考慮了廠區(qū)附近的堤壩坍塌、飛機附毀、交通事故和化工廠事故之類的事件,例如一架噴氣式飛機在廠區(qū)上空墜毀,而且碰巧落到反應堆建筑物上,設計要求這時反應堆還是安全的。第一百二十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核泄漏的安全防護核電站的縱深防御措施核電站的設計、建造和運行,采用了縱深防御的原則,從設備上和措施上提供多層次的重疊保護,確保放射性物質(zhì)能有效地包容起來不發(fā)生泄漏??v深防御包括以下五道防線:第一道防線:精心設計,精心施工,確保核電站的設備精良。有嚴格的質(zhì)量保證系統(tǒng),建立周密的程序,嚴格的制度和必要的監(jiān)督,加強對核電站工作人員的教育和培訓,使人人關心安全,人人注意安全,防止發(fā)生故障。第二道防線:加強運行管理和監(jiān)督,及時正確處理不正常情況,排除故障。第三道防線:設計提供的多層次的安全系統(tǒng)和保護系統(tǒng),防止設備故障和人為差錯釀成事故。第四道防線:啟用核電站安全系統(tǒng),加強事故中的電站管理,防止事故擴大。第五道防線:廠內(nèi)外應急響應計劃,努力減輕事故對居民的影響。第一百二十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核泄漏的安全防護有了以上互相依賴相互支持的各道防線,核電站是非常安全的。第一百二十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五核廢料處理核電廠的三廢治理設施與主體工程同時設計,同時施工,同時投產(chǎn),其原則是盡量回收,把排放量減至最小,核電廠的固體廢物完全不向環(huán)境排放,放射性液體廢物轉化為固體也不排放;像工作人員淋浴水、洗滌水之類的低放射性廢水經(jīng)過處理、檢測合格后排放;氣體廢物經(jīng)過滯留衰變和吸附,過濾后向高空排放。核電廠廢物排放嚴格遵照國家標準,而實際排放的放射性物質(zhì)的量遠低于標準規(guī)定的允許值。所以,核電廠不會對給人生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來有害的影響。第一百二十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五田灣核電站第一百二十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五風力發(fā)電場
風力發(fā)電的原理說起來非常簡單,最簡單的風力發(fā)電機可由葉輪和發(fā)電機兩部分構成??諝饬鲃拥膭幽茏饔迷谌~輪上,將動能轉換成機械能,從而推動葉輪旋轉。如果將葉輪的轉軸與發(fā)電機的轉軸相連,就會帶動發(fā)電機發(fā)出電來。孩童玩的紙質(zhì)風車就是風力機的雛形,在它的軸上裝個極微型的發(fā)電機就可發(fā)電。上述風力發(fā)電機發(fā)出的電時有時無,電壓和頻率不穩(wěn)定,是沒有實際應用價值的。一陣狂風吹來,風輪越轉越快,系統(tǒng)就會被吹跨。第一百二十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五風力發(fā)電為了解決上述問題,現(xiàn)代風機增加了齒輪箱、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。齒輪箱可以將很低的風輪轉速(600千瓦的風機通常為27轉/分)變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機轉速(通常為1500轉/分)。同時也使得發(fā)電機易于控制,實現(xiàn)穩(wěn)定的頻率和電壓輸出。
第一百二十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五風機控制系統(tǒng)1偏航系統(tǒng)可以使風輪掃掠面積總是垂直于主風向。要知道,600千瓦的風機機艙總重20多噸,使這樣一個系統(tǒng)隨時對準主風向也有相當?shù)募夹g難度。
風機是有許多轉動部件的。業(yè)已說明,機艙在水平面旋轉,隨時跟風。風輪沿水平軸旋轉,以便產(chǎn)生動力。在變槳矩風機,組成風輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉,以便適應不同的風況。在停機時,葉片尖部要甩出,以便形成阻尼。液壓系統(tǒng)就是用于調(diào)節(jié)葉片槳矩、阻尼、停機、剎車等狀態(tài)下使用。
控制系統(tǒng)是現(xiàn)代風力發(fā)電機的神經(jīng)中樞。第一百二十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五風機控制系統(tǒng)2現(xiàn)代風機是無人值守的。就600千瓦風機而言,一般在4米/秒左右的風速自動啟動,在14米/秒左右發(fā)出額定功率。然后,隨著風速的增加,一直控制在額定功率附近發(fā)電,直到風速達到25米/秒時自動停機?,F(xiàn)代風機的存活風速為60-70米/秒,也就是說在這么大的風速下風機也不會被吹壞。要知道,通常所說的12級颶風,其風速范圍也僅為32.7-36.9米/秒。風機的控制系統(tǒng),要在這樣惡劣的條件下,根據(jù)風速、風向對系統(tǒng)加以控制,在穩(wěn)定的電壓和頻率下運行,自動地并網(wǎng)和脫網(wǎng)。并監(jiān)視齒輪箱、發(fā)電機的運行溫度,液壓系統(tǒng)的油壓,對出現(xiàn)的任何異常進行報警,必要時自動停機。第一百二十九頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五大型風力發(fā)電機現(xiàn)代大型風力發(fā)電機,單臺容量一般為600-1000千瓦。目前國際上研制的超大型風力發(fā)電機單機容量也只為6MW。對于一個大型發(fā)電場來說,其容量還是很小的。因此,我們一般將十幾臺或幾十臺風力發(fā)電機組成一個風電場。這樣既形成一個強大的供電體系,也便于管理,實現(xiàn)遠程監(jiān)控。同時,也降低了安裝、運行和維護的成本。第一百三十頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五地熱發(fā)電廠
地熱能就是地球內(nèi)部的熱釋放到地表的能量。地球內(nèi)部包含著巨大的熱量,由于這一熱量的影響,地球表層以下的溫度隨深度逐漸增高,大部分地區(qū)每深入100m,溫度增加3度,以后其增長速度又逐漸減慢,到一定深度就不再升高了。估計地核的溫度在5000℃以上。現(xiàn)在能被我們控制利用的地熱能主要是地下熱水、地熱蒸汽和熱巖層。我國地熱資源相當豐富,但溫度偏低,可以用來發(fā)電的主要集中在西藏和滇西一帶。第一百三十一頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五地熱利用進行地熱發(fā)電,熱效率低,溫度要求高。所謂熱效率低。就是說,由于地熱類型的不同,所采用的汽輪機類型的不同,熱效率一般只有6.4~18.6%,大部分的熱量白白地消耗掉。所謂溫度要求高,就是說,利用地熱能發(fā)電,對地下熱水或蒸汽的溫度要求,一般都要在150℃以上;否則,將嚴重地影響其經(jīng)濟性。而地熱能的直接利用,不但能量的損耗要小得多,并且對地下熱水的溫度要求也低得多,從15~180℃這樣寬的溫度范圍均可利用。在全部地熱資源中,這類中、低溫地熱資源是十分豐富的,遠比高溫地熱資源大得多。但是,地熱能的直接利用也有其局限性,由于受載熱介質(zhì)—熱水輸送距離的制約,一般來說,熱源不宜離用熱的城鎮(zhèn)或居民點過遠;不然,投資多,損耗大,經(jīng)濟性差,是劃不來的。第一百三十二頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五地熱發(fā)電1對于地熱發(fā)電來說,如果地熱資源的溫度足夠高,利用它的好方式就是發(fā)電。發(fā)出的電既可供給公共電網(wǎng),也可為當?shù)氐墓I(yè)加工提供動力。正常情況下,它被用于基本負荷發(fā)電,只在特殊情況下,才用于峰值負荷發(fā)電。其理由,一是對峰值負荷的控制比較困難,再就是容器的結垢和腐蝕問題,一旦容器和渦輪機內(nèi)的液體不滿和讓空氣進入,就會出現(xiàn)結垢和腐蝕問題。第一百三十三頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五地熱發(fā)電2地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變?yōu)闄C械能,然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是,地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地熱能。地熱發(fā)電的過程,就是把地下熱能首先轉變?yōu)闄C械能,然后再把機械能轉變?yōu)殡娔艿倪^程。要利用地下熱能,首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體,主要是地下的天然蒸汽和熱水。第一百三十四頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五地熱電廠3
根據(jù)地熱資源的特點以及采用技術方案的不同,可把地熱發(fā)電劃分為很多的方式,但目前出現(xiàn)較多的有下面4種方式:(l)直接利用蒸汽法。在蒸汽田上,從熱井噴出的是溫度和壓力都比較高的蒸汽,將其過濾后,直接用管道輸入電廠驅動汽輪發(fā)電機組旋轉發(fā)電。(2)汽水分離法。把從地熱井噴出的蒸汽和熱水混合物引入汽水分離裝置,將分離出的蒸汽送入汽輪機。(3)減壓擴容法。把噴出(或用水泵抽出)的溫度較高的熱水等入擴容蒸發(fā)設備,由于壓力降低,一部分水蒸發(fā)變?yōu)樗羝?,將蒸發(fā)出的水蒸汽送入汽輪機。(4)低沸點工質(zhì)法。以地下熱水為放熱物質(zhì),通過熱交換器把熱量傳給低沸點的工質(zhì),使其沸騰并產(chǎn)生蒸汽,然后用這種蒸汽驅動汽輪發(fā)電機組。我國在地熱發(fā)電方面,己建成聞名世界的西藏羊八井電站。第一百三十五頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五羊八井地熱電站第一百三十六頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五潮汐能
由于引潮力的作用,使海水不斷地漲潮、落潮。漲潮時,大量海水洶涌而來,具有很大的動能;同時,水位逐漸升高,動能轉化為勢能。落潮時,海水奔騰而去,水位陸續(xù)下降,勢能又轉化為動能。海水在運動中所具有的動能和勢能統(tǒng)稱為潮汐能。潮汐能的重要應用之一是發(fā)電。
第一百三十七頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電就是在海灣或有潮汐的河口建筑一座攔水堤壩,形成水庫,并在壩中或壩旁放置水輪發(fā)電機組,利用潮汐漲落時海水水位的升降,使海水通過水輪機時推動水輪發(fā)電機組發(fā)電。從能量的角度說,就是利用海水的勢能和動能,通過水輪發(fā)電機轉化為電能。潮汐發(fā)電的優(yōu)點是成本低,每度電的成本只相當火電站的八分之一。
第一百三十八頁,共一百七十六頁,編輯于2023年,星期五潮汐發(fā)電站
1913年德國在北海海岸建立了世界上第一座潮汐發(fā)電站。我國大陸海岸線長,潮汐能資源很豐富。1957年我國在山東建成了第一座潮汐發(fā)電站。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國潮汐能蘊藏量為1.1億千瓦,年發(fā)電量可達2750千瓦時,其中可供開發(fā)的約3850萬千瓦,年發(fā)電量87
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