抽水蓄能电站能效分析及影响因素研究
本文关键词:抽水蓄能电站能效分析及影响因素研究
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【摘要】:抽水蓄能电站作为特殊的电厂在电网中主要承担着调峰填谷、调频、调相和事故备用等重要任务,其绿色与否,节能水平的高低,直接关系到电网是否能够安全、稳定、优质的运行。综合能效是评价抽水蓄能电站节能与否的重要指标,它从根本上反映电站节能水平。但是现有研究成果对于其工作时能源走向的具体过程尚缺乏系统的、整体的分析,整个能源流程中各环节的能耗情况也无从知晓,从而使节能工作无的放矢,节能工作缺乏科学、合理、有力的指导。本文将对抽水蓄能电站综合能效进行科学有效的计算分析,为提高电站综合能效水平提供强有力的数据支撑,同时为抽水蓄能电站的节能降耗工作提出理论指导。本文围绕抽水蓄能电站能效现状,详细分析了抽水蓄能电站的从抽水运行到发电运行的整个能源流程结构,阐述了影响蓄能电站能效的主要因素,并在此基础上建立各因素对应的能耗模型。然后,在抽水和发电两种工况下,基于能源流程中各环节的能耗模型,建立了抽水蓄能电站的总体计算模型,以此定量计算该因素所造成的能量损耗和蓄能电站的总能量损失,从而得出抽水蓄能电站真实的能效情况。同时针对抽水蓄能电站对于电网实现的移峰填谷效益,提出了抽水蓄能电站动态能效的概念,并建立了动态能效模型。然后将南方某抽水蓄能电站作为计算实例,分别对其能源流程中各环节损耗和总体能效进行了计算,分析了蓄能电站能源流程各环节的能耗,并得出了相应的结论。最后,通过对水头高度、上库天然来水、机组运行方式等能效影响因素进行分析与优化,得出了提高电站能效水平的优化方案与建议。抽水蓄能电站能效影响因素较为复杂,只有放眼于抽水蓄能电站全生命周期,做到科学合理的规划设计,高质量的建设施工,高效节能的运行管理,才能从根本上提高电站的综合能效水平,对于指导抽水蓄能电站的节能降耗工作,进一步推进节能减排工作都具有重要的意义。
【关键词】:抽水蓄能电站 综合效率 能效模型 动态能效 能效影响因素
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TV743
【目录】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 绪论11-16
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 研究目的与意义12
- 1.3 技术路线12-14
- 1.4 本文研究内容14-16
- 第2章 抽水蓄能电站能源流程概述16-22
- 2.1 抽水蓄能电站生产工艺流程16-18
- 2.1.1 购入与外销能源结构16
- 2.1.2 生产工艺流程图16-17
- 2.1.3 能效流程图17-18
- 2.2 水能源损失18-19
- 2.3 电能损失19-20
- 2.4 能源转换损失20-21
- 2.4.1 水泵水轮机损失20-21
- 2.4.2 电动发电机损失21
- 2.5 本章小结21-22
- 第3章 抽水蓄能电站能效计算模型研究22-45
- 3.1 抽水蓄能电站能效计算方法22-31
- 3.1.1 计算时段与区域的选择22
- 3.1.2 主要影响因素构成22-23
- 3.1.3 水力学计算23-24
- 3.1.4 综合厂用电损耗计算24-26
- 3.1.5 机械设备效率计算26-29
- 3.1.6 综合能效计算29-30
- 3.1.7 基于移峰填谷效益动态能效计算30-31
- 3.2 抽水蓄能电站能效计算模型31-40
- 3.2.1 基本计算思路31-32
- 3.2.2 水泵水轮机效率计算模型32-36
- 3.2.3 能效计算模型36-39
- 3.2.4 基于移峰填谷效益动态能效计算模型39-40
- 3.3 能效计算分析软件40-44
- 3.3.1 软件开发目标40-41
- 3.3.2 软件分析与设计41
- 3.3.3 软件的实现41-42
- 3.3.4 各模块设计展示42-44
- 3.4 本章小结44-45
- 第4章 抽水蓄能电站能效计算实例45-59
- 4.1 水能损失计算45-46
- 4.1.1 上库水文影响45-46
- 4.1.2 水道水能损失46
- 4.2 机组效率计算46-50
- 4.2.1 水泵水轮机效率46-49
- 4.2.2 发电电动机效率49-50
- 4.3 综合厂用电计算50-52
- 4.3.1 主变压器损耗50
- 4.3.2 励磁系统用电量50-51
- 4.3.3 直接厂用电量51-52
- 4.3.4 办公生活用电52
- 4.4 综合能效计算52-54
- 4.5 能效损失分析54-56
- 4.6 动态能效计算56-58
- 4.6.1 固定厂用电损耗56-57
- 4.6.2 动态能效计算分析57-58
- 4.7 本章小结58-59
- 第5章 抽水蓄能电站能效影响因素分析59-80
- 5.1 水头高度对能效影响59-68
- 5.1.1 水头高度优化59-63
- 5.1.2 蓄能电站模拟运行63-65
- 5.1.3 模拟优化分析65-68
- 5.2 上库天然来水量对能效影响68-71
- 5.3 渗漏排水系统对能效的影响71-72
- 5.4 机组运行方式对能效影响72-78
- 5.4.1 电站内厂间的优化运行72-76
- 5.4.2 电厂内的机组运行优化76-78
- 5.5 下库小水电对能效影响78
- 5.6 本章小结78-80
- 结论80-82
- 参考文献82-86
- 攻读硕士学位期间取得的研究成果86-87
- 致谢87-88
- 附件88
【参考文献】
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,本文编号:1024207
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