Bài giảng Kinh tế vận hành hệ thống: Chương 4 - Phân phối tối ưu phụ tải giữa các tổ máy trong nhà máy nhiệt điện

Bài giảng "Kinh tế vận hành hệ thống: Chương 4 - Phân phối tối ưu phụ tải giữa các tổ máy trong nhà máy nhiệt điện" được biên soạn với các nội dung chính sau: Bài toán phân phối tối ưu phụ tải trong nhà máy nhiệt điện; Chọn số tổ máy làm việc đồng thời; Phân phối tối ưu phụ tải điện cho các tổ máy làm việc không đồng thời; Phân phối tối ưu phụ tải điện cho các tổ máy làm việc song song;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kinh tế vận hành hệ thống: Chương 4 - Phân phối tối ưu phụ tải giữa các tổ máy trong nhà máy nhiệt điện CHƯƠNG 4. PHÂN PHỐI TỐI ƯU PHỤ TẢIGIỮA CÁC TỔ MÁY TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 4.1. Đặt vấn đề Nhà máy nhiệt điện gồm nhiều tổ máy Phụ tải của nhà máy luôn thay đổi Số tổ máy cần hoạt động, công suất từng tổ máy sao cho cho phí sản xuất là nhỏ nhất Chi phí sản xuất: Chi phí nhiên liệu chiếm tỷ trọng lớn nhất Cnhiên liệu = g.B B cangf nhor cangf tot Nhiên liệu tiêu hao phụ thuộc chế độ vận hành Phân phối phụ tải cho các tổ máy được gọi là tối ưu khi đáp ứng nhu cầu phụ tải với tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhấtBài toán phân phối tối ưu phụ tải trong nhà máy NĐ chọn số tổ máy làm việc đồng thời trước Hàm mục tiêu: B → min 1. thỏa mãn nhu cầu phụ tải 2. nhiên liệu tiêu hao nhỏ nhất (chi phí) Ni = P nhu cầu phụ tải P ở các thời gian Ràng buộc: Nmin  Ni  Nmax hoặc Ni = 0 Phân xưởng cùng loại tuabin, lò hơi, chia đều phụ tải Toàn nhà máy: Đảm bảo nhu cầu phụ tải và Tổng tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất Lò hơi: Tổng tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất Tuabin: Tổng tiêu hao nhiệt nhỏ nhất Lò hơi hiệu suất cao hơn tuabin, phân phối tối ưu chotuabin đóng vai trò quan trọng4.2. Chọn số tổ máy làm việc đồng thời Không yêu cầu tất cả các tổ máy làm việc Chọn số tổ máy làm việc đồng thời Phân phối tối ưu cho các tổ máy vận hànhNguyên tắc chọn số tổ máy làm việc đồng thời: Đảm bảo cung cấp phụ tải nhiệt cho các hộ yêu cầu Đảm bảo cung cấp điện cho các hộ phụ tải Tiêu hao nhiên liệu cho nhà máy nhỏ nhất Xét tiêu hao khởi động, tiêu hao không tải, suấttăng tiêu hao, thời gian vận hành, thay đổi chế độ làmviệc tổ máy khác trong hệ thống...Giả sử xét cho chạy 1 tổ máy hay đồng thời 2 tổ máy củanhà máy điện ngưng hơi cùng công suấtTổ máy 1: Q1 = Qkht1 + r1N (Gcal/ h)Tổ máy 2: Q2 = Qkht2 + r2N (Gcal/ h)Tiêu hao nhiệt cho mở máy tổ máy 1: Qmm1(Gcal) tổ máy 2: Qmm2(Gcal)Giả thiết suất tăng tiêu hao nhiệt : r1 > r2 đổi lại cũng đc , nhưng này liên quan tới phần sau đổi lại thì phân phối sẽ khácTổng nhiệt lượng tiêu hao cho mỗi tổ máy sẽ được tính như sau:Q1 = Qmm1+ Qkht1.t + r1.N1.t (Gcal)Q2 = Qmm2+ Qkht2.t + r2.N2.t (Gcal)Nếu cho hai tổ máy chạy đồng thời, tổng tiêu hao nhiệttương ứng:Q1,2 = Qmm1+ Qmm2 + Qkht1.t + Qkht 2.t + r1.N1.t + r2.N2.t(Gcal)r1 > r2, nên tổ máy 2 sẽ được ưu tiên mãn tải trước vàN1=N-N2 và lượng điện năng tương ứng W1=W- W2Hệ thống yêu cầu lượng điện năng W (W > Wđm) nếuchỉ cho 1 tổ chạy sẽ không đảm nhiệm đủ, lượng điệnnăng thiếu hụt:W = W – Wđm (MWh) Nếu cho 1 tổ chạy thì lượng điện năng thiếu hụt nàyphải được bù đắp do tổ máy khác trong hệ thống Nếu tổ máy 1 và một tổ máy khác trong hệ thốnglàm việc thì tiêu hao nhiệt:Q1,HT = Qmm1+ Qkht1.t + r1.W1+ rHT. W (GCal) Nếu tổ máy 2 và một tổ máy khác trong hệ thốngđảm nhiệm thì tiêu hao nhiệt:Q2,HT = Qmm2 + Qkht2.t + r2.W2 + rHT. W (Gcal) So sánh tiêu hao nhiệt trong 3 trường hợp Chọn phương án có tiêu hao nhiệt nhỏ hơn Xác định được số tổ máy vận hành đồng thời4.3. Phân phối tối ưu phụ tải điện cho các tổ máylàm việc không đồng thờiPhụ tải nhỏ chỉ cần vận hành 1 tổ máy Tổ máy 1: Q1 = Qkht1 + r1N1 (Gcal/ h) Tổ máy 2: Q2 = Qkht2 + r2N2 (Gcal/ h) Qkht1 Qkht 2 a. Nếu:  thì luôn có Q1 < Q2 N  r1  r2 Q PHÂN BPPR CHO TỔ TIÊU HAO NHỎ HƠN II 2 I Qkht2 1 Qkht1 Nb. Nếu: Qkht1 Qkht 2 (I)   r1  r2 Q (II)  Q 1 = Q kht1 + r1 N gh  Q 2 = Q kht 2 + r2 N gh  Q1 = Q 2  N Nmin Ngh NđmQkht1 + r1 N gh = Qkht 2 + r2 N gh Qkht 2 − Qkht1 N gh = r1 − r2Các tuabin lần lượt vận hành theo mức tăng phụ tảiNhu cầu phụ tải tăng dần, các tuabin lần lượt đưa vàoXác định thứ tự các tuabin đưa vào vận hànhXác định công suất từng tuabin ở từng mức phụ tải  Q1 = Qkht1 + r1 N  ...