ПРИМЕНЕНИЕ ИСТОЧНИКА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ ИЗОЛИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПРИМЕНЕНИЕ ИСТОЧНИКА
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА
ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
ИЗОЛИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА
ТОПЛИВА
В. 1
Цели и задачи работы
Цель работы
является разработка электрической схемы использования источника реактивной мощности
на шинах ДЭС, минимизировать число работающих генераторов ДЭС и тем самым снизить
расход топлива.
Реализация поставленной цели потребовала решения задач:
1. Оценка энергетической эффективности
Арктической зоны Российской Федерации.
автономных
систем
электроснабжения
2. Разработка технического решения применения источника реактивной мощности на ДЭС
для снижения расхода топлива.
3. Технико-экономическое обоснование источника реактивной мощности на ДЭС.
Решение этих задач является важной частью стратегии развития
Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности
на период до 2020 года.
Актуальность
• Зоны децентрализованного энергоснабжения охватывают главным
образом северную и северо-восточную часть территории нашей
страны с суровым климатом (или островные территории), тяжелыми и
дорогими условиями доставки грузов, удаленностью от центров
снабжения.
• Они должны обеспечивать потребности объектов в энергии в полном
объеме в режиме нормального функционирования и в минимально
гарантированном объеме в критических и чрезвычайных ситуациях.
• Рабочие электростанции являются, как правило, стационарными и,
прежде всего, должны, по возможности, удовлетворять требованиям
большого срока службы и малой удельной стоимости
вырабатываемой электроэнергии.
• В связи с изложенным, пристальное внимание должны привлекать
вопросы совершенствования дизельных энергоустановок,
составляющих, как известно, основу малой энергетики.
В. 3
Энергосистема Республики Саха
Всего 125 ДЭС
установленной мощностью 187 МВт
Затраты на закупку топлива
≈3,5 млрд. рублей (за 2014 год)
В. 2
Республика Саха (Якутия) - самый крупный субъект Российской Федерации. Площадь
территории Якутии составляет 3,1 млн. кв. км (1/5 часть территории Российской
Федерации).
В настоящее время энергосистема Якутии состоит из трех энергорайонов: Западного,
Центрального и Южно-Якутского – не связанных друг с другом электрическими сетями.
Из трех районов только Южно-Якутский работает в составе Объединенной энергосистемы
Востока, а остальные два являются изолированными.
Формирование применение ВЭУ, солнечных электростанций и малых ГЭС не способно в
полном объеме решить проблемы электроснабжения северных регионов Якутии.
Поэтому в таких условиях единственным возможным на сегодняшний день решением
является применение в качестве источников автономного электроснабжения блочномодульных дизельных электростанций (ДЭС).
1
Одним из важных показателей дизельной электростанции является ее экономичность, которая
определяется отношением вырабатываемой электроэнергии к расходу топлива за час работы при
номинальной нагрузке.
Снижение расхода топлива позволяет повысить эффективность работы ДЭС. Основной причиной
увеличения расхода топлива является неоптимальная загрузка агрегатов ДЭС.
Анализ суточного графика электрической нагрузки некоторых энергоузлов изолированных
электрических систем (далее ЭС) свидетельствует о низких значениях коэффициента мощности
потребителей. Увеличение реактивной нагрузки обусловлено неучастием потребителей
электроэнергии в компенсации реактивной мощности.
В сложившейся ситуации синхронные генераторы дизельных электростанций (далее ДЭС)
являются единственным средством регулирования реактивной мощности и напряжения в
изолированных ЭС.
Покрытие реактивной нагрузки потребителей потребует увеличения токов возбуждения и полной
мощности ДЭС, что приведет к увеличению расхода топлива.
Схема управления многоагрегатной ДЭС
7
Заключение
З
Включение источника реактивной мощности на шины ДЭС позволит разгрузить
синхронные генераторы от части вырабатываемой реактивной мощности.
При этом снижаются токи ротора и статора генераторов, появляется
возможность уменьшения числа работающих генераторов ДЭС при заданной
выработки активной мощности, что приведет к снижению расхода топлива.
Применение источника реактивной мощности на шинах ДЭС является
экономически целесообразным мероприятием, имеющим срок окупаемости
затрат около года.
. Техническая возможность применения источника реактивной мощности на
шинах электростанции подтверждена на физической микромодели
электрической системы с АРВ пропорционального действия генератора в
нормальных режимах в лаборатории кафедры АЭЭС Самарского ГТУ