Modelowanie elektrowni szczytowo-pompowej na przykładzie elektrowni Porąbka-Żar
Authors:
- Bernard Twaróg
Abstract
This article presents the idea and mathematical model of a pumped storage power plant. ESP Porąbka-Żar was selected as the real object for modeling. Due to the specificity of the operation of an interventionregulatory and scheduled nature related to the coverage of power demand in the power system, the possibility of different characters of operation was taken into account in the model. Porąbka-Żar power plant is a pearl of hydro-engineering in the world dimension. It is the first underground and the second largest. Pumped-storage power plant in Poland. It is located in Międzybrodzie Bialskie, in the Silesian province. The short distance between the upper reservoir of the power plant located on Mt. Żar and the lower reservoir of the power plant in the form of the dammed Międzybrodzkie Lake, as well as the high average gradient of 432 meters, give a huge potential for dispatchable and intervention operation of the power plant. It is equipped with four reversible Francis turbine sets, which operate simultaneously with a total capacity of 500 MW in the generator regime and 542 MW in the pumping regime. Due to its high potential and short turn-on and turn-off times of the turbine sets, it plays an important role in the National Power System. The mathematical model was made in Matlab - Simulink software. An important role in the control process of the facility is played by the forecast of both power demand and contingencies. The forecasting model is equipped with elements of artificial intelligence. In addition, the article shows the possibility of supplementing an operating power plant with hybrid elements. The analysis is supported by a number of charts and commentary.
- Record ID
- CUTc62c4397c06248f884c7aa75a9ff3271
- Publication type
- Publication categories
- ; ;
- Author
- Other language title versions
- Modeling of a pumped storage power plant on the example of the Porąbka-Żar power plant
- Pages
- 57-75
- Other elements of collation
- fot.; rys.; schem.; wykr.; Bibliografia (na s.) - 74-75; Bibliografia (liczba pozycji) - 15; Oznaczenie streszczenia - Streszcz., Abstr.
- Book
- Pilarska Agnieszka Agnieszka Pilarska (eds.): Aktualne problemy i wyzwania w obszarze rozwoju gospodarki niskoemisyjnej oraz ochronie środowiska naturalnego, 2023, Lublin, Wydawnictwo Naukowe TYGIEL Sp. z o. o., Wydaw. Naukowe TYGIEL, ISBN 978-83-67104-86-9
- Keywords in Polish
- elektrownie szczytowo pompowe, optymalizacja, kryteria sterowania, wykorzystanie kopalni
- Keywords in English
- pumped storage power plant, optimization, control criteria, mine usage
- Abstract in Polish
- Niniejszy artykuł prezentuje ideę oraz model matematyczny elektrowni szczytowo-pompowej. Jako obiekt rzeczywisty do modelowania wybrano ESP Porąbka-Żar. Ze względu na specyfikę pracy o charakterze interwencyjno-regulacyjnym oraz planowym związanym z pokryciem zapotrzebowania mocy w systemie energetycznym w modelu została uwzględniona możliwość różnych charakterów pracy. Elektrownia Porąbka-Żar jest perłą inżynierii hydrotechnicznej w wymiarze światowym. Jest pierwszą podziemną oraz drugą, co do wielkości, elektrownią szczytowo-pompową w Polsce. Usytuowana jest w Międzybrodziu Bialskim, w województwie śląskim. Niewielka odległość pomiędzy zbiornikiem górnym elektrowni znajdującym się na górze Żar i zbiornikiem dolnym elektrowni w postaci zaporowego Jeziora Międzybrodzkiego oraz wysoki, średni spad brutto o wartości 432 m dają olbrzymi potencjał dyspozycyjny i interwencyjny pracy elektrowni. Wyposażona jest w cztery odwracalne turbozespoły Francisa, które w reżimie generatorowym pracują równocześnie z łączną mocą 500 MW i 542 MW w reżimie pompowym. Ze względu na duży potencjał oraz krótkie czasy włączeń i wyłączeń turbozespołów odgrywa ważną rolę w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Model matematyczny został wykonany w oprogramowaniu Matlab-Simulink. Ważną rolę w procesie sterowania obiektem odgrywa prognoza zarówno zapotrzebowania mocy, jak również interwencyjnych działań. Model prognostyczny wyposażono w elementy sztucznej inteligencji. Dodatkowo artykuł pokazuje możliwość uzupełnienia działającej elektrowni o elementy hybrydowe. Analizy poparto wieloma wykresami oraz komentarzem.
- URL
- https://bc.wydawnictwo-tygiel.pl/publikacja/30C74DA3-EC65-FAF7-E810-E45D8B1BE3B0 Opening in a new tab
- Language
- pol (pl) Polish
- License
- Score (nominal)
- 20
- Score source
- publisherList
- Score
- Uniform Resource Identifier
- https://cris.pk.edu.pl/info/article/CUTc62c4397c06248f884c7aa75a9ff3271/
- URN
urn:pkr-prod:CUTc62c4397c06248f884c7aa75a9ff3271
* presented citation count is obtained through Internet information analysis, and it is close to the number calculated by the Publish or PerishOpening in a new tab system.