ELVÉTELES KONDENZÁCIÓS ÉS ELLENNYOMÁSÚ GŐZTURBINÁS ERŐMŰEGYSÉGEK MEGBÍZHATÓSÁGI MODELLEZÉSE

Átírás

1 EVÉEES KONENZÁCIÓS ÉS EENNYOMÁSÚ GŐZURBINÁS ERŐMŰEGYSÉGEK MEGBÍZHAÓSÁGI MOEEZÉSE r. Fazekas Anrás Isván Magyar Vllamos Művek Zr. / Buapes Buapes Műszak és Gazaságuomány Egyeem Energeka Gépek és Renszerek anszék Összefoglalás Jelen összefoglaló a vllamos energá és hő kapcsolan ermelő elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek három és öbbállapoú megbízhaóság leírására kfejlesze számíás eljárás gyakorla alkalmazására mua pélá. Az összehasonlíó számíások célja annak bemuaása, hogy mlyen móon válozk a OP megbízhaóság muaó éréke a kogenerácós erőműegységek fferencál, azaz három és öbbállapoú megbízhaóság leírása eseén, szemben a korább kéállapoú megbízhaóság leírással. A apaszalaok szern a számío eremények ponossága (azaz a OP számíás ponossága az új számíás eljárás alkalmazásának kövekezében %-kal javul. A ckk röven smere kfejlesze számíás eljárás, bemuaja az összehasonlíó számíások alapelvé, a számíás alapaaa, valamn az ereményeke. A kapo eremények alapján megállapíhaó, hogy a vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegységek fferencál megbízhaóság leírása (azaz három és öbbállapoú megbízhaóság leírás alkalmazása kéállapoú megbízhaóság leírás helye jelenősen növel a számíás, a OP érék meghaározásának ponosságá, a javasol számíás eljárás alkalmazása ehá valós előnyöke ereményez. 1. Problémafelveés A vol közpon ervezésű kele-európa országokban a kapcsol energaermelés meghaározó szerepe jászk a önően fűés célú hőgények kelégíésében. A vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegységek nagy ávhőelláó renszerek hőforráskén üzemelnek ezekben az országokban. Ez a helyze Magyarországon s. A szabályozás célú nyílcklusú gázurbnás erőműegységeken kívül Magyarországon szne kvéel nélkül mnen nagyerőműv erőműegységből örénk hőkaás. A kapcsolan ermel vllamos energa aránya húsz százalék körül. Az gen nagyszámú kserőműv egységek mnegyke kogenerácós erőműegység, amelyekben gen jelenős a hőermelés. A vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegységeke mnezág kényszermenerenes, vagy kváz kényszermenerenes, aggregál erőműegységekkén moellezék a vllamosenergaermelés renszersznű megbízhaóságának számíása során. Számos eseben a kogenerácós erőműegységek eljesíőképességével egyszerűen csökkeneék a renszersznű eljesíménygény. Ez az jelenee, hogy a kogenerácós erőműegységek renelkezésre álló eljesíőképességének fgyelembe véelekor nem számolak a hőkaás ma eljesíőképesség-csökkenéssel, és ezen egységeke kéállapoú megbízhaóság moellel írák le. A kéállapoú megbízhaóság leírás szern az ao erőműegység vagy eljes eljesíőképességével üzemképes, vagy eljes eljesíőképességé elveszíve 1/14

2 üzemképelen. Erőműegységek kéállapoú megbízhaóság leírása azonban csak abban az eseben a megfelelő ponosságú eremény, ha a moelleze erőműegységek éves üzemeje nagy, azaz, ha az ao erőműegységek az év úlnyomó részében üzemben vannak. Külön magyaráza nélkül beláhaó, hogy a kéállapoú megbízhaóság moell alkalmazása urva közelíésé jelen a valóságos üzemmenenek a vllamos energá és hő kapcsolan ermelő, elvéeles konenzácós és ellennyomású erőműegységek eseében. Ennek alapveően ké oka van. Egyrész ezek az erőműegységek éves khasználás óraszámuka eknve meghalaják a csúcserőműv erőműegységek éves üzemejé, ugyanakkor azonban jelenősen elmaranak az alaperőműv egységek éves üzemejéől. Másrész az elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek a kapcsol ermelés ma a eljes üzem őszak meghaározo részében a névleges vllamos eljesíőképességüknél ksebb vllamos eljesíőképességgel állnak az erőműrenszer renelkezésére. Kövekezésképpen a kogenerácós erőműegységek fferencál megbízhaóság moellezésére nem alkalmas a kéállapoú megbízhaóság leírás. Ezen a helyzeen nem váloza az a gyakorla sem, amely a hőkaás ma eljesíőképesség-veszés egyfaja (a eljes árgyőszakra vonakozao álagérékkel (HH: hőszolgálaás ma hány [MW] próbálja számíásba venn. E probléma felolásá céloza a bemuaásra kerülő számíás elv kolgozása. 2. Összefüggés a kao hőeljesímény és az ugyanakkor kao vllamos eljesímény közö elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek eseében Az elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek fferencál megbízhaóság leírásá (= három- és öbbállapoú megbízhaóság moellezésé az esz leheővé, hogy ezen erőműegységek eseében smer (meghaározhaó az egyes üzemállapookban való arózkoás szkré valószínűség eloszlása, azaz megahaó mnen egyes efnál üzemállapohoz az ao üzemállapoban való arózkoás hosszú ávú valószínűsége. Erőműegységek három- és öbbállapoú megbízhaóság leírásának ugyans előfeléele, hogy smer legyen az egyes efnál üzemállapookban való arózkoás valószínűség eloszlása (ao árgyőszakra vonakozóan [1],[2]. Az egyes üzemállapookban való arózkoás szkré valószínűség eloszlásának meghaározásá az elvéeles konenzácós és az ellennyomású erőműegységek echnológájukból aóó specáls sajáossága esz leheővé. Ezen erőműegységek eseében a kao hőeljesímény a külső közepes levegőhőmérsékle függvénye, s az ugyanakkor maxmálsan kahaó vllamos eljesímény peg a kao hőeljesímény függvénye. Így végső soron a kahaó maxmáls vllamos eljesímény a külső közepes levegőhőmérsékle függvénye. A 1. ábra elvéeles konenzácós erőműegység eseében muaja a kahaó maxmáls vllamos eljesímény és a kao hőeljesímény alakulásá a külső közepes levegőhőmérsékle függvényében. A 2. ábra a külső közepes levegőhőmérsékle függvényében muaja a vllamos eljesíőképesség veszés elvéeles konenzácós gőzurbnás erőműegység eseében. Ellennyomású gőzurbnás erőműegységek eseében a kao hőeljesímény növekeésével nő a maxmálsan kahaó vllamos eljesíőképesség, a helyze eheá lyen erőműegységek eseében forío. A külső levegőhőmérsékle szkré valószínűség eloszlása smer ao fölrajz régóban, kövekezésképpen meghaározhaó a kahaó maxmáls vllamos eljesímény szkré valószínűség eloszlása s. 3. A maxmálsan kahaó vllamos eljesíőképesség szkré valószínűség eloszlásának származaása a külső közepes levegőhőmérsékle szkré valószínűség eloszlásából Elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek eseében fennáll az f ( Q (. (3-1 PPmax k összefüggés. Az összefüggésben Q ([MW] az erőműegység akuáls hőeljesíménye, PPmax ([MW] az erőműegység álal maxmálsan kahaó vllamos eljesíőképesség. A külső levegőhőmérsékle, 2/14

3 VIAMOS EJESÍŐKÉPESSÉG- VESZÉS [MW] KIAO EJESÍMÉNY [MW] A HŐKIAÁS ÉS A KIAO VIAMOS EJESÍMÉNY AAKUÁSA A KÜSŐ KÖZEPES EVEGŐHŐMÉRSÉKE FÜGGVÉNYÉBEN, EVÉEES KONENZÁCIÓS ERŐMŰEGYSÉG ESEÉBEN KÜSŐ KÖZEPES EVEGŐHŐMÉRSÉKE [C] KIAO VIAMOS EJESÍMÉNY HŐKIAÁS 1. ábra A kao hőeljesímény és vllamos eljesímény alakulása a külső közepes levegőhőmérsékle függvényében elvéeles konenzácós gőzurbnás erőműegység eseében VIAMOS EJESÍŐKÉPESSÉG-VESZÉS HŐKIAÁS MIA A KÜSŐ KÖZEPES EVEGŐHŐMÉRSÉKE FÜGGVÉNYÉBEN (EVÉEES KONENZÁCIÓS ERŐMŰEGYSÉG NAPI KÜSŐ KÖZEPES EVEGŐHŐMÉRSÉKE [C] 2. ábra Vllamos eljesíőképesség-veszés a külső közepes levegőhőmérsékle függvényében a péla szern elvéeles konenzácós erőműegység eseében 3/14

4 ebből kövekezően annak nap közepes éréke s, vélelenszerűen válozk őben. E vélelen folyama leírása során az eseményere az E E elem események feszík k: E { E 1, E2,,..., E,..., En}. Valamely E elem esemény kövekezk be akkor, ha a nap közepes külső levegőhőmérsékle ( a ( k, 1 k,, ] érékarományba esk. A nap közepes külső levegőhőmérsékle valószínűség eloszlása ao fölrajz helyen smer. Ez az jelen, hogy ao fölrajz régóban, ao vonakozaás őaram álagában mnen egyes hőmérsékleérékre, vagys a k valószínűség válozó mnen egyes leheséges érékére vonakozóan smer annak előforulás valószínűsége. Az eloszlásfüggvény az k F k ( k P( k k (3-2 összefüggés efnálja. Az elvéeles konenzácós és az ellennyomású gőzurbnás erőműegységek olyan hőfogyaszók hőforrásakén üzemelnek, amelyek mnenkor hőeljesímény-génye a nap közepes levegőhőmérsékleel arányosan válozk (3-1. Az erőműegység hőkaásá a Q f (, k összefüggés haározza meg. Az elvéeles konenzácós, lleve az ellennyomású erőműegységek álal kahaó maxmáls vllamos eljesímény az akuáls hőeljesímény függvénye, azaz fennáll az (3-3 f ( Q (3-4 összefüggés. Végső soron ehá a mnenkor renelkezésre álló vllamos eljesíőképesség (= ao hőkaás melle maxmálsan kahaó vllamos eljesímény s a nap közepes levegőhőmérsékle függvénye az alábbak szern: f (3- ( k, A megfelelő összearozó érékek, azaz azaz meghaározhaó, hogy egy ao,, k Q és max, érékek mnezek alapján meghaározhaók, PP E vélelen esemény bekövekezése eseén mlyen Q és PP max, érékek aónak. A k valószínűség válozóval analóg móon efnálhaó ehá az Q erőműv hőeljesímény vélelen válozó, lleve a erőműv maxmáls kahaó vllamos eljesímény ( = maxmálsan renelkezésre álló vllamos eljesíőképesség vélelen válozó. Az előzőekben elmonoakból kövekezően Q Q ( k, (3-6 ( Q (3-7 és végső soron ( k. (3-8 Ez az jelen, hogy az erőműv hőeljesímény vélelen válozó, lleve a Q erőműv maxmáls kahaó vllamos eljesímény ( = maxmálsan renelkezésre álló vllamos eljesíőképesség vélelen válozó egyarán a k nap közepes külső levegőhőmérsékle válozó ranszformálja ([1], [3], [4]. 4/14

5 Valamely vélelen válozó és ranszformáljának valószínűség eloszlása az alább éel alapján haározhaó meg: abban az eseben, ha a szkré vélelen válozó, amelynek leheséges éréke az x 1, x2,... számok, és y r(x egy eszőleges függvény, úgy r ( valószínűség válozó eloszlásá a P( yk P( x, ( k 1,2,..., (3-9 r( x y k valószínűségek efnálják, ahol y1, y2,... az r( x1, r( x2,... számok közül a különbözőke jelenk. Ez könnyen beláhaó abból kövekezően, hogy az y esemény akkor és csak akkor kövekez be, ha a álal felve x érék olyan érék, amelyre nézve k r ( x y. Nylvánvalóan k k P ( yk 1. (3-10 Álalánosságban kmonhaó ehá, hogy P( r P( k k,, ( r 1,2,.... (3-11 PP max ( k, PP max, r Az állíás ([4] ermészeesen a kao hőeljesíményekre vonakozóan s megfogalmazhaó, ekkor az a kövekező alako öl: P( Q Q r P( k k,, ( r 1,2,.... (3-12 Q ( k Q, r 4. Elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek három és öbbállapoú megbízhaóság leírása Kéállapoú megbízhaóság leírás eseében az feléeleze, hogy az erőműegység kzárólagos vagylagossággal arózkok a meghbásoo, zérus eljesíőképességű, lleve a eljes eljesíőképességgel üzemképes üzemállapoban (3. ábra. Jellemző üzemmenere mua pélá a 4. ábra kéállapoú megbízhaóság leírás eseében. Kéállapoú megbízhaóság leíráshoz szükséges szkré valószínűség eloszlás meghaározhaó az ao erőműegység meghbásoás saszká alapján ([]. eheséges efnál üzemállapookra mua pélá öállapoú megbízhaóság leírás eseében a. ábra, A 6. ábra egy leheséges jellemező üzemmenee mua ugyanebben az eseben ([6].. Az újonnan kfejlesze számíás eljárás újonságaralma Az újonnan kfejlesze számíás eljárás újonságaralma hangsúlyozoan nem az, hogy a szóban forgó erőműegységek eseében a mnenkor renelkezésre álló maxmáls vllamos eljesímény a mnenkor hőkaás, és ebből kövekezően végső soron a nap közepes külső levegőhőmérsékle függvénye, hanem az a felsmerés, hogy ez a kapcsola esz leheővé az ao erőműegységek háromés öbbállapoú megbízhaóság leírásá, hszen a kerese valószínűség válozó ( a ( k valószínűség válozó ranszformálja. Erőműegységek öbbállapoú megbízhaóság leírása s smer vol korábban ([1],[4],[7],[8],[9],[10], azonban mnezág nem alkalmazák ez a moell elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek megbízhaóság moellezésére. /14

6 ÜZEMÁAPO 1- U 1-3. ábra eheséges üzemállapo-válozások erőműegység kéállapoú megbízhaóság leírása eseében PÉA EHESÉGES ÜZEMMENERE ERŐMŰEGYSÉG KÉÁAPOÚ MEGBÍZHAÓSÁGI MOEEZÉSE ESEÉN IŐOSZÁSOK 4. ábra Péla leheséges üzemmenere erőműegység kéállapoú megbízhaóság leírása eseében 6. Az összehasonlíó számíások célja Az összehasonlíó számíások célja mnké vzsgál eseben a OP (oss-of-oa Probably megbízhaóság nex ([4] érékének meghaározása vol. Az V1 jelű számíás során az erőműrenszer alkoó mnen erőműegység megbízhaóság leírása kéállapoú állapoér moellel örén. A V2 jelű számíás során az erőműrenszerben levő elvéeles konenzácós és ellennyomású vllamos energá és hő kapcsolan ermelő gőzurbnás erőműegységek megbízhaóság leírása öállapoú állapoér moellel örén. Az öállapoú állapoér moell alkalmazása leheővé ee, hogy az elvéeles konenzácós és ellennyomású erőműegységek hőkaás ma eljesíőképesség veszése fferencálan fgyelembe véelre kerüljön a OP érékének meghaározásakor. Annak érekében, hogy egyérelműen meghaározhaó legyen az új számíás eljárás ereményeze ponosságjavulás, az 6/14

7 U2 U1 U3 U4. ábra eheséges üzemállapo-válozások erőműegység öállapoú megbízhaóság leírása eseében összehasonlíó számíások során mnen más számíás alapaa azonos vol a ké összehasonlío eseben. 7. Az erőműrenszer főbb jellemző A számíások során moelleze erőműrenszer összesen 46 erőműegységből áll, az összes beépíe vllamos eljesíőképesség MW vol. Az 1. ábláza foglalja össze az erőműrenszer alkoó erőműegységek jellemző megbízhaóság és eljesíőképesség aaa. Az összes beépíe vllamos 7/14

8 ÜZEMÁPOOK U4 U3 U2 U IŐOSZÁSOK ábra Péla leheséges üzemmenere erőműegység öállapoú megbízhaóság leírása eseében eljesíőképességen belül a vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegységek összes beépíe eljesíőképessége MW-o e k, azaz az összes beépíe eljesíőképesség mnegy 48 %-á kogenerácós erőműegységek aák. Számíásechnka megfonolásokból az erőműrenszer alkoó mnegy 300 b gázmooros kogenerácós (vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegység, amelyek beépíe vllamos eljesíőképessége a 0,2 6,0 MW eljesíményarományban ese egyelen úgyneveze aggregál erőműegységkén kerül moellezésre. ovább egyszerűsíéskén feléeleze vol, hogy a 12 b összességében MW beépíe vllamos eljesíőképességű összee gáz-gőz körfolyamaú, vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegység üzem jelleggörbéje lényegleg megegyezk az elvéeles konenzácós erőműegységek üzem jelleggörbéjével, azaz feléeleze vol, hogy a kahaó maxmáls vllamos eljesíőképesség ezen erőműegységek eseében s a mnenkor kao hőeljesímény függvénye. A valóságban a kombnál cklusú kogenerácós erőműegységek eseében a kao vllamos eljesímény és a kao hőeljesímény közö kapcsola nem ennyre merev. 8. A renszersznű erhelés aaa A számíások során bemenő aakén ao vol a renszersznű órás csúcseljesímény-gények alakulása a vzsgál árgyőszakban. A vzsgál árgyőszakban jelenkező maxmáls renszersznű 8/14

9 Megnevezés Beépíe vllamos eljesíőképesség Erőműegységek száma [MW] [-] [-] Készenlé ényező (kéállapoú megbízhaóság leírás eseén Aomerőműv egységek (konenzácós erőműegységek Konvenconáls fölgázüzelésű erőműegységek Konvenconáls lgnüzelésű erőműegységek Összee gáz-gőz korfolyamaú vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműeygségek Konvencáls szénüzelésű elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek Gázmooros, vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegységek , ,2-86, , ,0-90, ,0-87, (moelle as an aggregae power plan un Nyílcklusú gázurbnás erőműegységek ,8 Erőműrenszer összes ábláza A moelleze erőműrenszer főbb aaa 90,0-93,7 eljesímény-gény MW vol. A renszersznű erhelés árgyőszakbel alakulásának alapján meghaározhaó vol a renszersznű erhelés erhelés aramagramja, maj ennek alapján az órás csúcseljesímény-gények árgyőszakbel szkré valószínűség eloszlása. 9. A vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegységek öállapoú megbízhaóság leírása A vllamos energá és hő kapcsolan ermelő erőműegységek megbízhaóság leírása öállapoú állapoér-leírással örén. A efnál üzemállapook a 2. ábláza szernek volak. Az egyes üzemképes üzemállapookban való arózkoás valószínűsége a maxmálsan kahaó vllamos eljesíőképesség szkré valószínűség eloszlása alapján vol meghaározhaó (7. ábra. Üzemállapo jele Üzem eljesímény-aromány A eljesíményarományban való arózkoás valószínűsége [-] U1 P 270,4 340,6 0, ( PP max, U2 P ( 340,6 PP max, 362,2 U3 P ( 362,2 PP max, 383,8 U4 P ( 383,8 PP max, 400,0 P 0 0, , , , ábláza Péla erőműegység öállapoú megbízhaóság leírására / Az üzemállapook szkré valószínűség eloszlása 9/14

10 270,40 270,40 27,80 281,20 286,60 292,00 297,40 302,80 308,20 313,60 319,00 324,40 329,80 33,20 340,60 346,00 31,40 36,80 362,20 373,00 378,40 383,80 389,20 394,60 400,00 VAÓSZÍNŰSÉG [-] AZ EGYES ÜZEMÁPOOKBAN VAÓ ARÓZKOÁS VAÓSZÍNŰSÉGE (EVÉEES KONENZÁCIÓS GŐZURBINÁS ERŐMŰEGYSÉG 0,400 0,4000 0,300 0,3000 0,200 0,2000 0,100 0,1000 0,000 0, MAXIMÁISAN KIAHAÓ VIAMOS EJESÍŐKÉPESSÉG [MW] 7. ábra Az egyes üzemállapookban való arózkoás szkré valószínűség eloszlásának meghaározása Az egyes üzem eljesíményarományban való arózkoás valószínűsége smer móon számíhaó: P( F r ( s PPmax F s ( (9-1 ahol max, és PP r max, az ao erőműegység maxmálsan renelkezésre álló vllamos PP s F ( PP max, s eljesíőképesség-arományába arozó eszőleges eljesíményérékek, F PP peg a megfelelő eloszlásfüggvények ([1],[4],[7],[10]. max ( PP max, A bemuao móon ehá meghaározhaó, hogy mlyen valószínűséggel arózkok az ao erőműegység egy ao eljesíőképesség-arományban. Az erőműegységek bemuao megbízhaóság számíásakor ez a valószínűsség nem más, mn egy őarány, nevezeesen az ao eljesíőképesség-arományban való arózkoás és a eljes vonakozaás őaram aránya, annak fgyelembe véelével, hogy és U1 U 2 U3 U 4, (9-2 ahol U a meghbásoo üzemállapobel őaramok összesíe éréke a eljes vonakozaás őnervallumon belül [h]; az PP álagos eljesíőképességgel üzemképes üzemállapook őaramának összesíe éréke a eljes vonakozaás őnervallumon belül [h]; a eljes vonakozaás őaram [h]. 10/14

11 Az elvéeles konenzácós és az ellennyomású gőzurbnás erőműegységek eseében fennállnak az alább összefüggések: 1 1 U (9-3 K U F U ( ( 1 1 Uf U U F P( ( PP,max, Ua Ua PP,max PP,maxUf (9-4 K 1 ( U 1 Az összefüggésekben: (9- a leheséges efnál üzemállapook száma [-]; -ek üzemképes üzemállapoban való arózkoás őarama [h]; U K -ek üzemképes üzemállapohoz arozó készenlé ényező [-]; U a meghbásoo üzemállapoban való arózkoás őarama [h]; K a meghbásoo üzemállapohoz arozó meghbásoás ényező [-]; PP max, Ua eljes vonakozaás őaram [-];, az -ek üzemképes üzemállapo eljesíményarományának alsó haára [MW]; PP max, Uf, az -ek üzemképes üzemállapo eljesíményarományának felső haára [MW]. Elvéeles konenzácós és ellennyomású gőzurbnás erőműegységek eseében, a különböző üzemképes üzemállapookhoz arozó készenlé ényezők ( K U.[-] az ao üzemképes üzemállapoban való arózkoás és a eljes vonakozaás őaram arányakén számíhaók. Ez az őarány a maxmálsan renelkezésre álló vllamos eljesíőképesség valószínűség eloszlásfüggvénye alapján haározhaó meg, és ez nem más, mn annak a valószínűsége, hogy a szóban forgó erőműegység az ao efnál üzemképes üzemállapookban arózkok. Az erőműegység különböző üzemképes üzemállapoahoz arózó készenlé ényező annak fgyelembe véelével haározhaók meg, hogy az üzemképes üzemállapookban és a meghbásoo üzemállapoban való arózkoás őarama összességében a eljes vonakozaás őarammal azonos. A meghbásoás ényező ( K.[-] a szokásos móon számíhaó. 10. Az álagos vllamos eljesíőképességek meghaározása A vllamosenerga-ermelés renszersznű megbízhaóság számíása, a OP számíások során, a leheséges renszer eljesíőképesség-konfgurácók számíásakor szükség van az egyes üzemképes üzemállapook eseében fgyelembe veenő eljesíőképesség meghaározásához. Az egekből kövekezően az egyes efnál üzemképes üzemállapook eseében meghaározo készenlé ényező mng az ao eljesíőképesség-arományhoz renel. A renszer eljesíőképesség-konfgurácó számíásokhoz azonban szükség van egy az ao eljesíőképesség-arományhoz renel jellemző, vagy álagos vllamos eljesíőképesség, vagys az PP1, PP2, PP 3 és PP4 ([MW] eljesíőképesség érékek meghaározására. 11/14

12 Az egyes efnál üzemképes üzemállapookhoz arozó álagos eljesíőképesség meghaározása során a számíás alapelve az, hogy ao eljesíőképesség-arományban arózkoás során énylegesen kao vllamos energa egyezzen meg az álagérékkel számol vllamosenerga-kaással. Ezen alapelv szem elő arásával az álag eljesíőképesség eszőleges vonakozóan a kövekezőképpen haározhaók meg: U jelű üzemállapora G Uk,, (10-1 PP Uk p G Uk p ahol G Uk az U k efnál üzemállapoban leheséges G elem események nexhalmaza. Analóg móon haározhaók meg a megfelelő készenlé ényezők eszőleges efnál üzemállapo eseében s. 11. A renszer eljesíőképesség konfgurácók számíása Az erőműrenszerek álalában nagyszámú ( n [-] erőműegységből állnak. Az erőműegységek n kéállapoú megbízhaóság leírása eseében a leheséges renszerkonfgurácók száma: 2. n Háromállapoú megbízhaóság moellezés eseén a leheséges renszerkonfgurácók száma: 3. Álalánosságban: n z a (11-1 Az összefüggésben: z a leheséges összes renszerkonfgurácók száma [-]; a a leheséges efnál üzemállapook száma [-]; n az erőműrenszer alkoó erőműegységek száma [-]. Ez az jelen, hogy gen nagyszámú összefüggés efnálja a renszerere, hszen a efnál leheséges üzemállapook n -ek haványa szern nő a leheséges renszerkonfgurácók száma. A kép valamelyes bonyolók abban az eseben, ha ugyanabban az erőműrenszerben az erőműegységek egyes csoporja eseében elérő számú leheséges üzemállapo érelmeze. Ebben az eseben 1 2 z a n a n..., (11-2 ahol 1 2 z a leheséges összes renszerkonfgurácók száma [-]; a 1, a2,... a leheséges üzemállapook száma [-]; n 1, n2,... az a 1, lleve a2 leheséges efnál üzemállapoal bíró erőműegységek száma [-]. 12/14

13 12. Az elvégze számíások A kogenerácós erőműegység megbízhaóság jellemzőnek meghaározásá köveően kerül sor a leheséges renszerállapook meghaározására. Kövekező lépésben a leheséges renszerkonfgurácókhoz azok előforulás valószínűsége kerül hozzárenelésre, vagys meghaározásra kerül a meglévő renszersznű eljesíőképesség szkré valószínűség eloszlása. Ez a valószínűség eloszlás egyérelműen meghaározza a renszersznű kese vllamos eljesíőképesség szkré valószínűség eloszlásá s. A ké szkré valószínűség eloszlás (a renszersznű erhelésé és a renszersznű meglévő eljesíőképességé egyérelműen meghaározza a renszersznű eljesíőképesség-hány szkré valószínűség eloszlásá. Ebből már származahaó a OP éréke. Ez vol a számíás célja. 13. Az összehasonlíó számíások ereménye A számíás ereményeke a könnyebb áeknheőség kevéér együ aralmazza a 3. ábláza. A ábláza felüne a V1 jelű számíás válozahoz képes elérés. A V2 jelű számíás eseben a kogenerácós erőműegység háromállapoú megbízhaóság moellezése a OP érék 26 % körül növekeésé ereményeze. A fferencálabb megbízhaóság számíás lyen mérékben javíoa a renszersznű megbízhaóság analízs során nyer eremény ponosságá. Számíás váloza A számíás eljárás leírása OP A bázsérékől való elérés [-] [%] V1 Erőműegységek kéállapoú megbízhaóság leírása OP 0 0, V2 Vllamos energá és hő kapcsolan OP +19 ermelő erőműegységek öállapoú megbízhaóság leírása 0, ábláza Az összehasonlíó számíások ereményenek összegzése 14. A számíás eremények érékelése A kapo ponosságjavulás ermészeesen egy konkré számíás konfgurácóhoz arozk. Alapveő kéréskén veők fel az a kérés, hogy az újonnan kfejlesze számíás eljárás mlyen mérékben javíja álalában a számíások ponosságá. A olog ermészeéből aóóan a mnenkor ponosságjavulás sok mnenől függ, mnenekelő azonban a kövekezőkől: 1. A fferencál megbízhaóság leírással moelleze erőműegységek aránya (száma az erőműrenszeren belül. 2. A fferencál megbízhaóság leírással moelleze erőműegységek beépíe vllamos eljesíőképességének aránya az erőműrenszeren belül. 3. A fferencál megbízhaóság leírással moelleze erőműegységek megbízhaóság jellemző. 4. A számíás őhorzonja. A apaszalaok alapján %-os ponosságjavulással lehe számoln. Kjelenheő, hogy azokban az eseekben a legmarkánsabb a ponosságjavulás, amkor az ao vzsgála árgyőszakon belül a hőmérsékleválozások jelenősek. 13/14

14 1. Összegzés A kfejlesze számíás eljárás elvéeles konenzácós és ellennyomású erőműegységek három- és öbbállapoú megbízhaóság leírására alkalmas, abban az eseben, ha a hőkaás önően fűés célú hőkaás, azaz ha a nap külső levegőhőmérsékleel arányos a hőkaás. Az alkalmazás erüle e szgorú behaárolásá az magyarázza, hogy ebben az eseben származahaó az ao erőműegység maxmálsan renelkezésre álló vllamos eljesíőképessége valószínűségeloszlása a nap közepes külső levegőhőmérsékle valószínűség eloszlásából. A három- és öbbállapoú megbízhaóság leírás ugyans feléelez az egyes efnál üzemállapookban való arózkoás valószínűsége eloszlásának smereé. Ez egyben az s jelen, hogy a kfejlesze számíás eljárás mnen olyan eseben alkalmazhaó, amkor valamlyen móon smer a efnál üzemállapook valószínűség eloszlása. Hvakozások [1] Robers, N. H.: Mahemacal Mehos n Relably Engneerng. McGraw-Hll, New York, [2] Hall, J.. Rnglee, R. J. Woo, A. J.: Frequency an uraon meho for power sysem relably calculaons: Par I. Generaon Sysem moel. IEEE ransacons, PAS-87, pp [3] Galloway, C.. Garver,.. Rnglee, R. J. Woo, A. J.: Frequency an uraon meho for power sysem relably calculaons: Par III. Generaon Sysem plannng. IEEE ransacons, PAS-88, pp [4] Enreny, J.: Relably Moelng n Power Sysems. John Wley & Sons, Chcheser, New York, onon, orono, p , p [] Young, u Sngh, C.: Relably Evaluaon of Compose Power sysems Usng Markov Cu-Se Meho. IEEE ransacons on Power Sysems, Volume 2. (2010, Issue 2, p [6] ehghan, M. Nkravesh, S.: Sae-Space Moel parameer Ienfcaon n arge-scale Power Sysems. IEEE ransacons on Power Sysems, Volume 23 (2008, Issue 3, p [7] Armsaer, B..: Relably Mahemacs. Funamenals, Pracces, Proceures. McGraw-Hll, New York, [8] Bllnon, R. Allan, R. N.: Relably Evaluaon of Power Sysems. Plenum Press, New York an onon, [9] Bllnon, R. Allan, R. N.: Relably Evaluaon of Engneerng Sysems. Conceps an echnques. Plenum Press, New York an onon, [10] Bllnon, R.: Power Sysem Relably Evaluaon. Goron an Beach, Scence Publshers, New York, onon, Pars, /14