Построение расчётной модели для анализа режимов Акмолинской энергосистемы в перспективе её развития до 2020 года.

Бекмухан, Мади Амантайулы Отделение электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является энергосистема Акмолинской области Республики Казахстан.
Цель работы – составить расчетную модель для решения режимных проблем энергосистем с нетрадиционными источниками электроэнергии.
В процессе исследования проводилась апробация цифровых модели на примере перспективной схемы развития Макинской ВЭС.
В результате исследования построено цифровое моделирование Буландинского энергорайона Акмолинской в ПК “RastrWin”; анализ статической устойчивости энергосистемы;

Список сокращений …………………………………………………………………………………………………………..12
Введение …………………………………………………………………………………………………………………………..13
1 Тенденция развития ветроэнергетики в ЕЭС Казахстана………………………………………………….15
1.1 Тенденции развития ветроэнергетики…………………………………………………………………………15
1.2 Использование традиционных источников энергии …………………………………………………….17
1.3 Ветроэнергетический сектор Казахстана …………………………………………………………………….21
1.4 Перспективы строительства ВЭС на территории Казахстана ………………………………………22
Вывод по первой главе ………………………………………………………………………………………………………25
2 Определние объекта моделирования и перспективы развития ………………………………………….26
2.1 Производство электроэнергии ……………………………………………………………………………………26
2.2 Краткая характеристика Акмолинской области …………………………………………………………..28
2.3 Анализ потребления и генерации электроэнергии Акмолинской области ……………………30
2.4 Анализ существующего участка сети Акмолинской области ………………………………………32
2.5 Выбор площадки размещения ВЭС …………………………………………………………………………….36
2.6 Оценка ветрового потенциала на площадке ………………………………………………………………..37
2.7 Выбор количества, марки и мощности ветроустановок ……………………………………………….40
2.8 Составление и выбор вариантов присоединения ВЭС к электрической сети ………………..53
2.9 Технико-экономическое сравнение вариантов…………………………………………………………….58
Вывод по второй главе ………………………………………………………………………………………………………61
3 Расчет режимов электрических сетей………………………………………………………………………………62
3.1 Расчет параметров схемы замещения …………………………………………………………………………62
3.2 Расчет существующего режима сети………………………………………………………………………….66
3.3 Расчет режима сети до и после подключения ВЭС на 2020 г. ………………………………………75
Вывод по третьему разделу. ………………………………………………………………………………………………84
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение………………………….85
4.1 Описание проекта ………………………………………………………………………………………………………85
4.2 Обзор рынка ………………………………………………………………………………………………………………85
4.3 Технико-экономическое сравнение вариантов…………………………………………………………….86
4.4 Расчет капитальных вложений……………………………………………………………………………………88
4.5 Определение ежегодных эксплуатационных затрат производства ……………………………….91
Вывод по четвертой главе………………………………………………………………………………………………….93
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………………………………..94
5.1 Техногенная безопасность………………………………………………………………………………………….94
5.2 Производственное освещение …………………………………………………………………………………….95
5.3 Производственный шум …………………………………………………………………………………………..100
5.4 Микроклимат …………………………………………………………………………………………………………..102
5.5 Электромагнитное поле ……………………………………………………………………………………………103
5.6 Электробезопасность ……………………………………………………………………………………………….105
5.7 Охрана окружающей среды………………………………………………………………………………………105
5.8 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Пожарная безопасность ……………………………106
5.9 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………………110
Вывод по шестому разделу ………………………………………………………………………………………………114
Заключение……………………………………………………………………………………………………………………..115
Список литературы ………………………………………………………………………………………………………….117
Приложение А …………………………………………………………………………………………………………………120
Construction of the computing model for the analysis modes of Akmola power system in the
perspective of its development till 2020 ……………………………………………………………………………….120
INTRODUCTION …………………………………………………………………………………………………………….121
1. ENERGY SYSTEM ……………………………………………………………………………………………….122
1.1 Energy system performance …………………………………………………………………………………….123
1.2 Environmental issues ……………………………………………………………………………………………..124
2. RENEWABLE ENERGY POTENTIAL …………………………………………………………………..124
2.1 Hydropower ………………………………………………………………………………………………………….124
2.2 Solar energy ………………………………………………………………………………………………………….124
2.3 Biomass …………………………………………………………………………………………………………………125
2.4 Geothermal energy …………………………………………………………………………………………………….125
3. WIND POWER ……………………………………………………………………………………………………..125
3.2 Probability Density Function ………………………………………………………………………………………126
3.4 Power Output Estimation ……………………………………………………………………………………………127
4. RESULTS AND DISCUSSION ………………………………………………………………………………128
5. OBSTACLES ………………………………………………………………………………………………………..129
5.1 Problems Related to the Structure of Energy Sector ……………………………………………………….129
5.2 Legislative Issues ………………………………………………………………………………………………………130
5.3 Organizational and Operational Risks…………………………………………………………………………..131
References ……………………………………………………………………………………………………………………….133

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) приобретают важное значение
в энергетике во всем мире. Это обусловлено необходимостью использования
новых источников энергии из-за ограничения запасов углевододородных
ресурсов, а также ростом потребностей глобальной экономики в энергетике.
Развитию альтернативной энергии способствуют следующие причины:
 создание энергетической безопасности;
 обеспечение экологической безопасности;
 сохранение окружающей среды;
 завоевание мировых рынков альтернативными источниками энергии;
 сохранение запасов энергоресурсов для будущего поколения;
 увеличение потребления сырья для неэнергетического использования
топлива;
Республика Казахстан (РК) очень богата запасами альтернативной
энергии, в том числе и ветровыми ресурсами. 55% территории имеет среднюю
скорость ветра 4-6 м/с, а некоторые районы 6 м/с и более. В будущем
необходимо использовать данные факты, для получения электроэнергии из
энергии ветра. К странам мира с наилучшими условиями для развития ветровой
энергетики можно отнести Республику Казахстан. Ветреные места
расположены по всей территории страны. По причине наличия свободных
пространств и плотности мощности ветроэлектростанций на уровне 10
МВт/км2, можно предположить возможность установки в стране нескольких
ВЭС. Согласно [1] ветровой потенциал Республики Казахстан оценивается в
1820 млрд. кВт. ч в год. К 2030 году ставится задача довести долю
вырабатываемой электроэнергии на возобновляемых и альтернативных
источниках до 30%, а к 2050 году до 50%[1].
Реализация проекта ВЭС в районе г. Макинск обеспечит выработку
электроэнергии в объёме 190,144 млн. кВт/ч в год. Проект позволит обеспечить
электроэнергией дефицитный район, произвести значительную экономию
средств за счет снижения потерь в распределительных сетях Акмолинского
энергоузла. Одновременно проект имеет выраженный инновационный
характер.
Актуальностью данной работы является широкое внедрение и слабо
развитое математическое описание энергосистем, включающих большие
объемы нетрадиционной электроэнергетики. Освоение современной
технологии ветроэнергостроения внесет свой вклад в индустриализацию и
социально-экономическое развитие страны. При разработке ветровых
электростанций сталкиваются со следующими проблемами:
 рассеянность энергии ветра и ее спорадичность;
 крайняя неравномерность выработки энергии;
 возникновение ураганов и наледей, разрушающих аэродинамические
устройства ветровых электростанций.
Создание эквивалентов для таких комплексов представляет собой
нерешенную специфическую задачу. Из этого вытекает проблема, касающаяся
порядка построения и расчета параметров эквивалентов подсистем, входящих в
преобразуемую часть ЭЭС.
Целью данной работы является составить расчетную модель для решения
проблем с режимными энергосистемами. Для решения данной цели необходимо
решить следующую задачу: смоделировать элементы комбинированных
энергосистем на примере энергосистемы Макинской ВЭС

В диссертации была рассмотрена методика выбора ветроустановок,
проведен анализ ветропотенциала и намечена возможная площадка ВЭС,
проведена оценка режимов работы сети Акмолинской области с учетом ввода
ВЭС Макинск.
Произведен анализ схемы и нагрузок сети. Рассчитаны параметры линий
и трансформаторов. Составлена схема замещения для выполнения расчета в
программе RastrWin. Произведен расчет режимов работы существующей сети
электроснабжения. А также расчет режимов работы сети с учетом
перспективного роста нагрузок и ввода в строй проектируемой ВЭС.
Расчет произвели для среднего летнего и среднего зимнего режима
работы. При анализе режимов работы сетей Акмолинской области можно
сделать следующие выводы:
– напряжения в узловых точках не превышают допустимых значений, т.к.
для сетей 110 кВ и 220 кВ этот предел составляет +15 %, то есть напряжения в
узловых точках не превышают 126,5кВ и 253 кВ;
– потери в ЛЭП составляют от 300 до 690 кВт, в трансформаторах от 170
до 220 кВт.
– момент ввода ВЭС Макинск совпадает с началом реконструкции ТЭЦ
«Джет-7». Вырабатываемая мощность ВЭС Макинск пойдет на покрытие
потребности электропотребителей ТЭЦ «Джет-7». И позволит уменьшить
потери в сетях «KEGOC» на 11,041,2 МВт·ч.
Произвели расчеты режимов сетей Акмолинской области с
перспективным увеличением нагрузки потребителей на 25 %. Также был сделан
расчет режимов сетей Акмолинской области с перспективным увеличением
нагрузки. При анализе режимов работы сетей с учетом перспективного
развития можно сделать следующие выводы:
– годовые потери электроэнергии на ВЭС несмотря на увеличение с
3602,4 МВт•ч до 5674,8 МВт·ч составляют всего 0,4 и 0,63%, что ниже средних
потерь по области 3,96% и республике 14,6%;
– напряжение в узловых точках не превысит допустимых значений.
В разделе «Экономическая и финансовая эффективность инвестиций в
энергообъект был произведен расчет для определения себестоимости
электроэнергии и срок окупаемости сооруженных объектов, благодаря
поддержке государством ВИЭ проект строительства ВЭС является
экономически целесообразно.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Энергосервисный договор
    📅 2018год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Асинхронный электропривод вентиляционной установки
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка имитационной модели системы электропитания тяжелого самолета
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Оптимизация структуры и режимов фотоэлектростанций северных территорий
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)