Характеристики ПЭС и способы их задания в ЭВМ. Расчет оптимальных водно-энергетических режимов ПЭС необходимо проводить на основе математической модели. Аппроксимация характеристики и выбор степени полиномат, обеспечивающей заданную точность аппроксимации

  

Вся электронная библиотека >>>

 Приливные электростанции >>>

 

 

Приливные электростанции


Раздел: Учебники



 

6 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЭС И СПОСОБЫ ИХ ЗАДАНИЯ В ЭВМ

  

Расчет оптимальных водно-энергетических режимов ПЭС необходимо проводить на основе математической модели, в максимальной степени подробно и точно отражающей реальные условия работы ПЭС, характеристики ее гидросилового оборудования, гидротехнических сооружений, бассейна, энергетической системы и ряд других параметров. Все это требует задания в ЭВМ большого числа исходных данных, часть из которых (различного рода характеристики) известна в виде функциональных зависимостей, полученных из экспериментальных или натурных измерений и потому содержащих определенные погрешности и не имеющих, как правило, аналитического выражения

Для ввода в ЭВМ эти характеристики должны быть предварительно тем или иным способом аппроксимированы. Обычно используются два способа: кусочно-линейная аппроксимация и аппроксимация полиномом). В первом случае характеристика в ЭВМ задается таблицей с одним (для функций одной переменной) или двумя (для функций двух переменных) входами. В этой таблице помещаются значения аргументов и соответствующие им значения функции в узлах аппроксимации. Значения функции для аргументов, отличных от заданных в таблице, вычисляются путем линейной интерполяции. Такой способ обычно целесообразно использовать для задания в ЭВМ характеристик, являющихся функцией одной переменной. При задании этим способом функций двух переменных размер таблицы сильно возрастает, особенно если требуется обеспечить высокую точность аппроксимации. Помимо объема информации возрастает и машинное время, необходимое для вычисления значения функции при заданных значениях аргументов.

Аппроксимация характеристики и выбор степени полиномат, обеспечивающей заданную точность аппроксимации, осуществляются с помощью специальной программы для ЭВМ по критерию минимума среднеквадрэтического отклонения значений аппроксимирующего полинома от значений исходной характеристики в узлах аппроксимации.

Рассмотрим подробно, какие характеристики используются при расчете оптимального режима ПЭС.

Расходная характеристика агрегата. Расходная характеристика агрегата ПЭС задается для четырех режимов его работы: ПТ, ОТ, ПН и ОН. Эта характеристика представляет собой зависимость мощности агрегата ПЭС N& от пропускаемого через него расхода Qa и напора Я. Расходная характеристика аппроксимируется полиномом. Поскольку конструкция обратимого агрегата двустороннего действия допускает плавный, без изменения направления вращения переход от работы в ПТ к работе в ОН (и от ОТ к ПН), то для аппроксимации расходной характеристики можно использовать всего два полинома. Для возможности проведения многовариантных расчетов при выборе параметров проектируемой ПЭС в математической модели может быть предусмотрен автоматический пересчет в ЭВМ по формулам подобия расходной характеристики агрегата ПЭС, заданной в исходных данных, на любой другой диаметр и частоту вращения.

В дальнейшем будем условно называть расходную характеристику агрегата, заданную в исходных данных, модельной характеристикой Л^а.м (Q Ям), а диаметр и частоту вращения этого агрегата — соответственно диаметром £>м и частотой вращения пм модели. Диаметр DK и частота вращения п агрегата, установленного на ПЭС, режим которой оптимизируется, будем называть диаметром и частотой вращения натуры, а расходную характеристику этого агрегата — расходной характеристикой натурыЛ^.н (Qa.H. ^н)- Здесь индексом «м» или «н» обозначены соответственно параметры, относящиеся к модельному и натурному агрегатам. Для натурного агрегата индекс «н» будет иногда опускаться. Способ получения расходной характеристики модельного агрегата не имеет значения. Она может быть построена, например, на основе эксплуатационной характеристики агрегата соответствующего типа, установленного на какой-либо из действующих ПЭС , или с использованием универсальной характеристики агрегата того типа, которым предполагается оснастить проектируемую ПЭС. Важно лишь, чтобы были известны диаметр рабочего колеса и частота вращения, для которых построена мо- дельная характеристика.

При пересчете в ЭВМ расходной характеристики модельного агрегата в натурную можно учесть поправки на КПД турбины и генератора. Соответствующие значения должны быть заданы в исходных данных отдельно для каждого из четырех режимов работы агрегата.

Для расходной характеристики модельного агрегата задаются также: линия ограничения по пропускной способности турбины и по мощности генератора (линия 2—3—4— —5 —6), линия максимального КПД (линия 9—8—10) и линия максимальной мощности турбины (линия 8—5). Эти линии аппроксимируются кусоч- нолинейными функциями.

Первая линия используется для определения максимального расхода Qorp-м. который может быть пропущен через агрегат при напоре #м и задается зависимостью Ф0грм (^м)-

Линия максимального КПД задается зависимостью QBKJIiM (Нм) расхода воды через модельный агрегат от напора при максимальном КПД и используется при построении в ЭВМ расходной характеристики ПЭС по характеристике отдельного агрегата.

Линия максимальной мощности используется при расчете пикового режима работы ПЭС для определения минимального напора #гар.м, при котором модельный агрегат может генерировать заданную мощность ^гар.м- Для этого она задается зависимостью Ягар.м (Wrap.M). Иногда может потребоваться запретить работу турбины в зоне за линией максимальной мощности.

Xарактеристики гидротехнических сооружений ПЭС (донных и поверхностных водопропускных отверстий). Для водопропускных отверстий характеристика пропускной способности задается при полностью открытых затворах. Для донного водопропускного отверстия она выражает зависимость проходящего через него расхода от напора фд.„ (Я). Эта зависимость может быть задана в ЭВМ как полиномом, так и в табличной форме.

Для водопропускного отверстия, выполненного в виде поверхностного водослива, характеристика пропускной способности задается зависимостью его расхода от напора и отметки нижнего бьефа Qn.B. По аналогии с речными ГЗК2 нижним бьефом называют бьеф, в который притекает вода. Эта зависимость задается в ЭВМ полиномом.

Для водопропускных отверстий нужно задать максимальный напор, при котором допускается маневрирование их затворами Яд.в.макс, Яп.в макс.

Характеристики водопропускных отверстий можно получить либо путем гидравлического расчета, что обычно делаете? на предварительных стадиях проектирования, либо на основе гидравлических модельных испытаний. Характеристики водопропускных отверстий для действующих ПЭС могут быть уточнены при натурных испытаниях.

Характеристика бассейна ПЭС. Для бассейна ПЭС задаются: зависимость площади его зеркала от уровня воды в нем S (г), максимально допустимый уровень воды в бассейне (по аналогии с водохранилищами речных ГЭС—нормальный подпертый уровень) гнпу; минимально допустимый уровень воды в бассейне (уровень мертвого объема) гумо-

Зависимость 5 (г) является топографической характеристикой и определяется на этапе гидрологических и топографических изысканий, предшествующих проектированию ПЭС в конкретном створе. В ЭВМ эта зависимость обычно задается в табличном виде.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Приливные электростанции

 

Смотрите также:

 

Приливные электростанции. Приливные электростанции преобразуют...

Построенные приливные электростанции во Франции, России, Китае доказывают, что приливную электроэнергию можно производить в промышленных масштабах.

 

Гидроэлектростанция гидроэлектрическая станция ГЭС

Помимо гидроэлектростанций строят еще и г и д р о а к к у м у л и р у ю щ и е электростанции (ГАЭС) и приливные электростанции (ПЭС).

 

Энергия приливов. Возможности получения энергии из океана

В мире эксплуатируются несколько экспериментальных приливных электростанций (ПЭС). У нас в стране на побережье Баринцева моря с 1968 г. работает Кислогубская ПЭС...

 

ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. Тип или марка Мощность станции (ква) Напряжение (в) Тип генератора Тип двигателя Вес (т). ЖЭС-9 9 230 СГС-6,25 Л-12 0,35.

 

Электростанции. Передвижная электростанция

...гидроаккумули-рующие и приливные), атомные электростанции; ветроэлектростанции (см. Ветроэнергетическая установка), геотермические электростанции и электростанции с...

 

ПРИРУЧЕНИЕ ПРИЛИВОВ

Вошла в строй Кислогубская ПЭС на Баренцевом море.
Именно на ее примере была предпринята попытка преодолеть «барьер стоимости» приливных электростанций.

 

...строительства: электрические станции тепловые электростанции...

...электрические станции (тепловые электростанции, гидроэлектрические станции, гидроаккумулирующие электростанции,атомные электростанции, приливные...

 

Первая электростанция. КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА...

В мире эксплуатируются несколько экспериментальных приливных электростанций (ПЭС). У нас в стране на побережье Баринцева моря с 1968 г. работает Кислогубская ПЭС...

 

ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ. Гидроаккумулирующие...

Особое место среди ГЭС занимают гидроаккумулирующие и приливные электростанции. Отдельные ГЭС или каскады ГЭС, как правило, работают в энергосистеме...

 

Последние добавления:

 

Справочник агронома  ШЛИФОВКА И ПОЛИРОВКА СТЕКЛА Производство комбикормов  Соболь   Меховые шапки  Арматура и бетон 

Облицовочные работы — плиточные и мозаичные   Огнеупоры  Древесные отходы   Производство древесноволокнистых плит

  Материаловедение для столяров, плотников и паркетчиков   Плотничьи работы Паркет   Деревянная мебель  Защитное лесоразведение