Библиографическое описание:ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ МИКРО-ГЭС С УЧЕТОМ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ В МАЛОВОДНЫЕ ПЕРИОДЫ ГОДА : научное издание / В. Е. Кожемякин [и др.]. - Текст : непосредственный // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2024. - Т.16, №2. - С. 119-132. - ISSN 2072-6007.
Аннотация:АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в развивающемся сегодня дефиците электроэнергии. На территории России существуют регионы, технологически изолированные от Единой энергетической системы. В таких регионах остро стоит вопрос надежного обеспечения потребителей электрической энергией. ЦЕЛЬ. Разработать подход к определению оптимальной мощности и состава гидроагрегатов системы генерации на базе микро-ГЭС с учетом надежности. Определить влияние стохастического характера изменения стока на надежность электроснабжения от микро-ГЭС. МЕТОДЫ. Для определения оптимального числа и мощности гидроагрегатов микро-ГЭС использовался метод многокритериальной оптимизации с использованием критериальных свойств и их свертки в единый комплексный критерий эффективности. Оценка надежности микро-ГЭС проводилась с применением метода пространства состояний для системы генерации на базе микро-ГЭС. РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе произведен анализ существующего в России рынка микро-ГЭС. Предложена многокритериальная модель оценки различных вариантов системы генерации микро-ГЭС. Описан процесс свертки предложенных критериев оптимизации в единый, комплексный критерий. С применением предложенной оптимизационной модели определен оптимальный вариант электроснабжения от микро-ГЭС села Огур, расположенного в Балахтинском районе Красноярского края. Для выбранного варианта системы генерации построена модель надежности микро-ГЭС, учитывающая возникновение отказа общей причины, обусловленного снижением приточности к створу микро-ГЭС. С использованием предложенной модели показана зависимость коэффициентов готовности гидроагрегатов микро-ГЭС от изменения расчетной обеспеченности расхода. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. На основе комплексного критерия эффективности была выбрана конфигурация микро-ГЭС на реке Огур. Применение метода пространства состояний позволяет определить вероятности перехода системы генерации на базе микро-ГЭС из состояния, в котором вся установленная мощность обеспечена расходом, в состояние, при котором снижение бытового расхода приводит к отключению одного или двух гидроагрегатов микро-ГЭС.
RELEVANCE of the study lies in the acute shortage of electricity that is developing today. There are regions in Russia that are technologically isolated from the unified energy system. In such regions the problem of reliable supply of consumers with electric energy is acute. THE PURPOSE. To develop an approach to determine the optimal capacity and composition of hydroelectric units of the generation system based on micro-hydroelectric power plants, taking into account reliability. To determine the influence of the stochastic nature of flow variations on the reliability of power supply from micro-hydroelectric power plants. METHODS. A multi-criteria optimization method using criterion properties and their convolution into a single comprehensive performance criterion is used to determine the optimal number and capacity of hydro units in a micro-hydro power plant. The reliability assessment of micro-hydro is carried out using the state space method for the micro-hydro based generation system. RESULTS. The paper analyses the existing market of micro-hydropower plants in Russia. A multi-criteria model of evaluation of different variants of power generation systems based on micro-hydropower plants is proposed. The process of convolution of the proposed optimization criteria into a single complex criterion is described. Using the proposed optimization model, the optimal variant of power supply from a micro-hydropower plant to the village of Ogur, located in the Balakhta district of the Krasnoyarsk Territory, was determined. For the selected variant of the generation system, a reliability model of the micro-hydropower plant was developed, taking into account the occurrence of a common cause failure associated with a decrease in the inflow to the micro-hydropower plant. Using the proposed model, the dependence of the availability coefficients of the hydroelectric units on changes in the calculated flow availability is shown. CONCLUSIONS. On the basis of a comprehensive performance criterion, the configuration of a micro-hydropower plant on the Ogur River was selected. The application of the state space method allowed to determine the transition probabilities of the generation system based on the micro-hydropower plant from the state in which the entire installed capacity is provided by the flow to the state in which a decrease in the domestic flow leads to the shutdown of one or two hydro units of the micro-hydropower plant.
