Характеристики

ISBN/ISSN 978-5-7782-1591-7
Год издания 2011
Автор Филиппова Т.А., Мисриханов М.Ш., Сидоркин Ю.М., Русина А.Г.
Вид издания уч.НГТУ
Кафедра ПМиЭЭ
Типография НГТУ
Факультет ФЭН
1015 руб.

Рассмотрен весь цикл производства электроэнергии на ГЭС и использования гидроэлектростанций как объектов электроэнергетики в электроснабжении потребителей: технологический процесс получения электроэнергии на ГЭС на основе использования водной энергии рек; особенности работы ГЭС в электроэнергетической системе при электроснабжении потребителей; инженерные основы создания ГЭС как промышленного объекта электроэнергетики; общеэнергетические сведения о состоянии гидроэнергетики в России и в мире. По этим направлениям излагаются специальные вопросы. В их числе: использование энергии рек и преобразование в электрическую энергию на гидротурбинных установках; регулирование стока рек водохранилищами; место ГЭС
в электроэнергетических системах; гидротехнические сооружения; выбор основных гидроэнергетических параметров при проектировании ГЭС; сведения по общей гидроэнергетике России и мира.
Книга ориентирована на широкий круг читателей: студентов, имеющих энергетическую подготовку, инженеров, работающих на предприятиях и в организациях, где требуются знания основ гидроэнергетики, на любого читателя, который знакомится с работой ГЭС.

Рассмотрен весь цикл производства электроэнергии на ГЭС и использования гидроэлектростанций как объектов электроэнергетики в электроснабжении потребителей: технологический процесс получения электроэнергии на ГЭС на основе использования водной энергии рек; особенности работы ГЭС в электроэнергетической системе при электроснабжении потребителей; инженерные основы создания ГЭС как промышленного объекта электроэнергетики; общеэнергетические сведения о состоянии гидроэнергетики в России и в мире. По этим направлениям излагаются специальные вопросы. В их числе: использование энергии рек и преобразование в электрическую энергию на гидротурбинных установках; регулирование стока рек водохранилищами; место ГЭС
в электроэнергетических системах; гидротехнические сооружения; выбор основных гидроэнергетических параметров при проектировании ГЭС; сведения по общей гидроэнергетике России и мира.
Книга ориентирована на широкий круг читателей: студентов, имеющих энергетическую подготовку, инженеров, работающих на предприятиях и в организациях, где требуются знания основ гидроэнергетики, на любого читателя, который знакомится с работой ГЭС.



ОГЛАВЛЕНИЕ

Список аббревиатур    13
Предисловие    15
Раздел 1. ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЭС.
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА    23
Глава 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ РЕК    25
1.1. Концентрация энергии реки    25
1.2. Ступени использования гидроэнергетических ресурсов реки    30
Вопросы для самопроверки    34
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ    35
2.1. Этапы технологического процесса ГЭС    35
2.2. Энергия и мощность ГЭС    39
2.3. Напор ГЭС    41
2.4. Водохранилище и его характеристики    44
2.5. Нижний бьеф ГЭС    54
2.6. Неустановившийся режим в нижнем бьефе ГЭС    58
2.7. Напорные характеристики ГЭС    65
2.8. Баланс напоров ГЭС    68
2.9. Баланс расходов ГЭС    69
Вопросы для самопроверки    71
Глава 3. РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЧНОГО СТОКА    73
3.1. Гидрологические особенности и характеристики стока реки    73
3.2. Вероятностная природа стока    81
3.3. Виды водно-энергетического регулирования стока реки    83
3.4. Регулирование стока в каскаде ГЭС    92
3.5. Компенсирующее регулирование    93
Вопросы для самопроверки    94
Библиографический список к разделу 1    96
Раздел 2. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГИДРОЭНЕРГИИ
В ГИДРОТУРБИННЫХ УСТАНОВКАХ И РЕГУЛИРОВАНИЕ
МОЩНОСТИ АГРЕГАТОВ И ГЭС    97
Глава 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В РАБОЧИХ
ОРГАНАХ ГИДРОТУРБИНЫ    99
4.1. Понятие о гидравлической турбине    99
4.2. Основное уравнение гидромашин    102
4.3. Конструктивное исполнение гидротурбины    110
4.4. Гидротурбинные установки и их рабочий процесс    127
4.5. Сущность и эффективность процесса регулирования
мощности реактивных турбин    132
4.6. Кавитация в гидротурбинах    135
4.7. Условия бескавитационной работы гидротурбины    140
4.8. Определение высоты отсасывания установки    142
Вопросы для самопроверки    147
Глава 5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГЭС    149
5.1. Виды энергетических характеристик    149
5.2. Энергетические характеристики гидротурбин    153
5.3. Энергетические характеристики агрегатов ГЭС    162
5.4. Натурные характеристики гидроагрегатов    171
5.5. Построение характеристик в АСУ ТП    180
Вопросы для самопроверки    186
Глава 6. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ
ГИДРОТУРБИН    189
6.1. Задачи регулирования активной мощности агрегатов и ГЭС    189
6.2. Принципиальная схема автоматического регулирования
мощности гидроагрегата    190
6.3. Характеристики регуляторов скорости    193
6.4. Гарантии регулирования    195
6.5. Регулирование мощности агрегатов и станций    197
Вопросы для самопроверки    199
Библиографический список к разделу 2    201
Раздел 3. ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ГЭС
И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ    203
Глава 7. ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ГЭС    205
7.1. Задачи управления нормальными режимами ГЭС    205
7.2. Технико-экономические показатели режимов работы ГЭС    208
7.3. Информационное моделирование режимных задач    212
Вопросы для самопроверки    216
Глава 8. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ    217
8.1. Выбор метода оптимизации    217
8.2. Математическая формулировка задач оптимизации    218
8.3. Методы нелинейного программирования    222
8.4. Учет ограничений при оптимизации    241
8.5. Математические модели управления режимами    250
8.6. Распределение нагрузки между агрегатами ГЭС
методом динамического программирования    254
Вопросы для самопроверки    260
Библиографический список к разделу 3    261
Раздел 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ГЭС    263
Глава 9. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ВОДОХРАНИЛИЩ ГЭС    265
9.1. Общие положения расчета режима гидроэлектростанции
в энергетических и водохозяйственных системах    265
9.2. Основные принципы управления режимами ГЭС    267
9.3. Методика водно-энергетических расчетов    270
9.4. Оптимизация долгосрочных режимов ГЭС    273
9.5. Оптимизация режима водохранилища одиночной ГЭС    275
9.6. Особенности оптимизации режима группы ГЭС,
работающих совместно в энергосистеме    280
9.7. Особенности оптимизации режимов каскада ГЭС    283
Вопросы для самопроверки    287
Глава 10. УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ ВОДОХРАНИЛИЩА    289
10.1. Основные способы управления режимами водохранилища ГЭС    289
10.2. Диспетчерское регулирование водных ресурсов водохранилища ГЭС    290
10.3. Последовательная корректировка длительного режима водохранилища    298
10.4. Схема прикладных расчетов по рациональному использованию
гидроэнергетических ресурсов ГЭС    302
Вопросы для самопроверки    305
Глава 11. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ГИДРОУЗЛОВ КОМПЛЕКСНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ    307
11.1. Водохозяйственные компоненты гидроузлов    307
11.2. Технико-экономический анализ комплексного использования
водных ресурсов гидроузлов    311
11.3. Задачи эффективного использования водных ресурсов
комплексных гидроузлов    312
11.4. Суточные режимы использования водных ресурсов гидроузлов
комплексного назначения    317
Вопросы для самопроверки    320
Библиографический список к разделу 4    322
Раздел 5. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ    323
Глава 12. УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ ГЭС В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ    325
12.1. Некоторые особенности работы станций в электроэнергетических системах    325
12.2. Эксплуатационные свойства электростанций    327
12.3. Категории мощности агрегатов и электрических станций    330
12.4. Балансы мощности и электроэнергии в системе    333
12.5. Резервы мощности    344
12.6. Гидроэлектростанции как объект энергетической системы    348
12.7. ГЭС в балансе мощности энергетической системы    350
12.8. Режим ГЭС в различных условиях водности и регулирования стока    353
12.9. ГЭС как источник реактивной мощности в энергетической системе    364
12.10. Обобщенные данные об особенностях использования
гидроэлектростанций в энергосистеме    366
12.11. Регулирование частоты системы    367
12.12. Поддержание качества электрической энергии по частоте    368
12.13. Процесс регулирования частоты    371
Вопросы для самопроверки    375
Глава 13. КРАТКОСРОЧНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ГЭС
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ    377
13.1. Целесообразность оптимизации    377
13.2. Принципы оптимизации краткосрочных режимов ЭЭС    378
13.3. Научные принципы решения задач краткосрочной оптимизации режима ЭЭС    381
13.4. Оптимальное распределение нагрузки между ТЭС в гидротепловой энергосистеме    386
Вопросы для самопроверки    392
Глава 14. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ В ГИДРОТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ    393
14.1. Основные условия распределения нагрузки в энергосистеме с ГЭС
и ТЭС    393
14.2. Распределение нагрузки при переменном напоре ГЭС    400
14.3. Комплексная оптимизация режимов электроэнергетической системы    405
14.4. Реализация оптимальных режимов при эксплуатации электростанций
и энергосистем    407
Вопросы для самопроверки    411
Глава 15. ОПТИМИЗАЦИЯ ВНУТРИСТАНЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ГЭС    413
15.1. Основные условия внутристанционной оптимизации    413
15.2. Распределение нагрузки между агрегатами электростанций    414
15.3. Оптимизация состава и мощностей агрегатов ГЭС    415
15.4. Методы оптимизации состава и режима агрегатов ГЭС
с различными характеристиками    422
Вопросы для самопроверки    427
Глава 16. ОПТИМАЛЬНЫЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ    429
16.1. Задачи построения характеристик электростанций    429
16.2. Энергетические характеристики станции с одинаковыми агрегатами    430
16.3. Построение эквивалентных характеристик станции
методом динамического программирования    432
16.4. Построение эквивалентных характеристик станции
при заданном составе работающих агрегатов    436
16.5. Среднеинтервальные характеристики    441
Вопросы для самопроверки    442
Библиографический список к разделу 5    443
Раздел 6. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ ГЭС    445
Глава 17. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ    447
17.1. Общая характеристика гидротехнических сооружений (ГТС)    447
17.2. Конструкции зданий ГЭС    449
17.3. Плотины ГЭС    458
17.4. Силы, действующие на гидротехнические сооружения    465
Вопросы для самопроверки    470
Библиографический список к разделу 6    472
Раздел 7. ВЫБОР ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГЭС    473
Глава 18. ПРИНЦИПЫ РАЗВИТИЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ    475
18.1. Особенности создания новых гидроузлов в России    475
18.2. Инвестиционные проблемы строительства новых ГЭС    483
Вопросы для самопроверки    487
Глава 19. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГЭС    489
19.1. Стадии проектирования ГЭС    489
19.2. Обоснование установленной мощности ГЭС    491
19.3. Обоснование выработки электроэнергии ГЭС    496
19.4. Выбор отметки нормально подпертого уровня водохранилища НПУ
и полезного объема водохранилища    498
19.5. Расчетная обеспеченность гарантированных параметров ГЭС
по вытесняющей мощности и электроэнергии     502
Вопросы для самопроверки    505
Глава 20. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ ГЭС    507
20.1. Смета затрат на создание гидроэнергетической установки    507
20.2. Заменяемые водохозяйственные объекты    516
20.3. Коммерческая эффективность ГЭС    519
20.4. Оценка эффективности инвестиционных проектов    525
Вопросы для самопроверки    534
Библиографический список к разделу 7    535
ПРИЛОЖЕНИЯ    537
Приложение 1. Гидроэнергетика в мире    539
Приложение 2. Гидроэнергетический потенциал рек России    543
Приложение 3. Гидроэлектростанции России    553
Приложение 4. Каскады ГЭС в России и Украине    561
Приложение 5. Краткие характеристики основных гидроэлектростанций России    567
Приложение 6. Интересные факты    588
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК КО ВСЕЙ КНИГЕ    593
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ    596
СЛАЙД-КОНСПЕКТ ПО ОСНОВНЫМ ВОПРОСАМ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ    603

Амурская обл. Бурейская ГЭС - 10 книг

Вологда Вологодский ГТУ - 1 книга

Кемерово ОАО "СО ЕЭС" ОДУ Сибири - 4 книги
ООО "Деловая книга" - 2 книги

Кольское РДУ ОАО "СО ЕЭС" - 1 книга

Красноярск ОАО "Гидрогенерирующая компания" - 3 книги

Москва Администрация Президента Российской Федерации Библиотека - 1 книга
БИБКОМ - 60 книг
Бибиблиотека по естественным наукам РАН - 1 книга
Библиотека Московского государственного университета (МГУ) - 1 книга
Всероссийская государственная библиотека иностранной литературы им. М.И. Рудомино, Москва - 1 книга
Всероссийский Институт научной и технической информации РАН - 1 книга
Государственная общественно-политическая библиотека - 1 книга
Государственная публичная историческая библиотека - 1 книга
Государственная публичная научно-техническая библиотека СО РАН (ГПНТБ СО РАН) - 1 книга
Государственная публичная научно-техническая библиотека, Москва - 1 книга
ИНП РАН - 2 книги
ИП Ягелло О.И. - 1 книга
Институт научной информации по общественным наукам РАН - 1 книга
МИЭиЭ - 1 книга
Московская государственная консерватория им. П.И. Чайковского. Научная музыкальная библиотека им. С.И. Танеева, Москва - 1 книга
НП Гидроэнергетика России - 1 книга
ОАО Мособл.институт Гидропроект - 1 книга
ООО "БУКС-9" - 8 книг
ООО "Издательство Научная книга" - 1 книга
ООО НЦ "ЭНАС" - 5 книг
ООО ТЕХКОМПЛЕКТ - 2 книги
ООО ТИД "АРИС" - 3 книги
ООО"НИЦ ИНФРА-М" - 12 книг
Парламентская библиотека Государственной Думы и Федерального собрания - 1 книга
Политехнический музей, Центральная политехническая библиотека - 1 книга
Российская государственная библиотека (РГБ) - 1 книга
Российская национальная библиотека (РНБ) - 1 книга
Центральная научная медицинская библиотека Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова - 1 книга
Центральная научная сельскохозяйственная библиотека Российской академии сельскохозяйственных наук - 1 книга

Набережные Челны ООО "Агенство Дайджест" - 1 книга

Новосибирск ГПНТБ - 4 книги
Новосибирская государственная областная научная библиотека (НГОНБ) - 1 книга
ООО "Книги Сибири" - 2 книги
ООО "Трансиб" - 3 книги

Норильск ООО "Институт Гипроникель" - 1 книга

Омск ОАО "Омсккнига" - 1 книга

Пермь ООО "Литера" - 2 книги

Санкт-Петербург Библиотека Российской академии наук (БАН) - 1 книга
ОАО "НТЦ ЕЭС" - 1 книга
ОАО ВНИИГ - 2 книги

Саяно-Шушенск СШФ СФУ - 30 книг

Хабаровск Дальневосточная государственная научная библиотека - 1 книга

Челябинск ООО "ИнтерСервис ЛТД" - 2 книги

Вернуться к списку