Multi-criterion Optimisation of Energy Generation in Multi-unit Hydroelectric Power Plants

• Autorzy: Adamkowski A. , Lewandowski M. , Lewandowski S.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2018107

Warianty tytułu

PL

Wielokryterialna optymalizacja wytwarzania energii w wieloblokowych elektrowniach wodnych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Maintaining variable operating conditions of water barrage, imposed upon the owners of hydroelectric power plants by various acts and administrative decisions, requires proper adjustment of power plant water discharge by variable opening of turbine control components. This changes the generated power and thus shifts the hydro units operating point, which alters the power generation efficiency. In power plants equipped with two or more hydro units, it is possible to configure operation of hydro units and load each of them with such active power as to obtain the best possible electrical energy generation efficiency with the available hydroelectric potential of the barrage. In this paper, the method of optimising an example multi-unit hydroelectric power plant using various criteria was described, i.e. the efficiency criterion or the revenue criterion. Particular attention was paid to the maximisation of generation efficiency to ensure the maximum use of the inflow and head available at the barrage under the restrictions due to current conditions.

PL

Dotrzymanie zmiennych warunków użytkowania stopnia wodnego, narzuconych właścicielom elektrowni wodnych w różnego rodzaju aktach i decyzjach administracyjnych, wymaga odpowiedniego dostosowania przełyku elektrowni poprzez zmianę stopnia otwarcia elementów regulacyjnych turbin. Skutkuje to zmianą generowanej mocy i tym samym przesunięciem punktu pracy hydro- zespołów powodującym zmianę sprawności wytwarzania energii. W elektrowniach wyposażonych w dwa lub więcej hydrozespołów można tak dobrać konfigurację pracujących hydrozespołów i każdy z nich obciążyć taką mocą czynną, aby uzyskać najwyższą możliwą sprawność wytwarzania energii elektrycznej z dostępnego potencjału hydroenergetycznego stopnia wodnego. W artykule opisano sposób optymalizacji przykładowej wieloblokowej elektrowni wodnej z wykorzystaniem różnych kryteriów, tj. kryterium sprawnościowego czy też przychodowego. Szczególną uwagę poświęcono zagadnieniu maksymalizacji sprawności wytwarzania gwarantującej maksymalne wykorzystanie dopływu i spadu dostępnego na stopniu przy narzuconych ograniczeniach wynikających z aktualnych uwarunkowań.

Słowa kluczowe

EN

water power; optimisation; hydroelectric power plant; hydro units

PL

energetyka wodna; optymalizacja pracy; elektrownia wodna; badania optymalizacyjne; hydrozespół

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 1
• Strony: 66--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Adamkowski A.

• R. Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery of the Polish Academy of Sciences

autor

Lewandowski M.

• R. Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery of the Polish Academy of Sciences

autor

Lewandowski S.

• LS HydroConsult

Bibliografia

• 1. Adamkowski A., Lewandowski M., Lewandowski S., “Energetyka wodna w poszukiwaniu szans na rynku energii elektrycznej” [Water power in search of opportunities on the electrical energy market], Rynek Energii, topic volume, 2013.
• 2. Adamkowski A., Lewandowski M., Tersa A., “Poszukiwanie szans utrzymania rentowności elektrowni wodnych w projektowanych nowych uwarunkowaniach” [Searching for opportunities to maintain hydroelectric power plant profitability under new projected conditions], Rynek Energii, topic volume, 2012.
• 3. Adamkowski A., Lewandowski M., “Some Experiences with Flow Measurement in Bulb Turbines Using the Differential Pressure Method”, Institute of Physics Conference Series, Earth and Environmental Science, Vol. 15, 2012, p. 8.
• 4. Adamkowski A., Lewandowski M., Lewandowski S., “Selected Experiences with Optimization Tests of the Kaplan-Type Hydraulic Turbines”, The International Small Hydropower Congress and Fairs “Hydroenergia”, Wrocław 23–26 May 2012.
• 5. Kwiesielewicz M., Cicholski W., Lewandowski S., “Optymalizacja pracy elektrowni szczytowo-pomp owej pracującej w systemie regulacji wtórnej mocy czynnej (ARCM)” [Optimisation of pumped storage power plant operation under the secondary active power control system], Conference “Optymalizacja w energetyce” OPE ’99 [“Optimisation in Power Engineering” OPE‘99].
• 6. Lewandowski S., Kiełbasa W, Stachowicz Z., “A multi-unit power plant as an integrated unit of power system control – the case of Żarnowiec”, Hydropower into the next century 1997.
• 7. Lewandowski S., Lubocki W, Stachowicz Z., “Elektrownia wieloblokowa jako zintegrowana jednostka regulacji systemu elektroenergetycznego” [Multi-unit power plant as an integrated power system control unit], Conference “Aktualne problemy w elektroenergetyce” APE’97 [“Current problems in power engineering” APE'97].

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

2. Wersja polska na stronach 72--76.