ЭлектрО - Энергосистемы
Приветствую Вас, Гость! Регистрация RSS

ЭлектрО

Пятница, 29.03.2024
Энергосистема — это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

 

            Для повышения надежности электро- и теплоснабжения по­требителей электростанции объединяются на параллельную рабо­ту в энергосистемы.

Энергосистема — это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

Электрической частью энергосистемы называет­ся совокупность электроустановок электростанций и электричес­ких сетей энергосистемы.

            На рис. 1 изображена электрическая схема энергосистемы с четырьмя генерирующими источниками: двумя ТЭЦ, ГЭС и ГРЭС, двумя районными (системными) подстанциями (ПС) А и Б и несколькими потребительскими подстанциями, объединенными на параллельную работу линиями 35, 110, 220 кВ. Межсистемные связи осуществляются линиями W1 500 кВ. Местные распредели­тельные сети выполнены на напряжении 6—10 кВ. Подстанция Б с двумя синхронными компенсаторами GC является узловой под­станцией системы. Подстанция А с двумя автотрансформаторами и линиями 500 кВ является системной подстанцией. Подстанция В — проходная, через шины 110 кВ осуществляются транзит мощ­ности и связь ТЭЦ 1 с ГРЭС. Подстанция Д присоединена отпай­ками к транзитной линии W11. Однотрансформаторная ПСЖ включена в кольцо линий 35 кВ.



Рис. 1. Принципиальная схема энергосистемы.

 

Создание энергосистем имеет большое значение и дает ряд тех­нических и экономических преимуществ:

— позволяет увеличивать темпы развития энергетики и осущест­влять это развитие наиболее экономично для современных усло­вий, т.е. за счет преобладающего ввода крупных ТЭС и АЭС с блоч­ными агрегатами большой мощности;

— повышает надежность электроснабжения потребителей;

— обеспечивает повышение экономичности производства и рас­пределения электроэнергии в целом по энергосистеме за счет наиболее рационального распределения нагрузки между электростанциями при наилучшем использовании энергоресурсов (топлива, водной энергии и т.д.);

— улучшает качество электроэнергии, т.е. обеспечивает поддержание напряжения и частоты в пределах, нормированных ГОСТ, так как колебания нагрузки воспринимаются большим числом агрегатов;

— позволяет снизить суммарный резерв мощности по энергосистеме, который должен составлять 12—20 % общей мощности агрегатов энергосистемы.

Нагрузка энергосистемы в течение суток меняется в зависимо­сти от нагрузки присоединенных потребителей (рис. 2).



Рис. 2. Суточный график нагрузки энергосистемы и графики электростанций, участвующих в выработке электроэнергии.

 

Распред­еление нагрузок между элект­ростанциями, входящими в систему, должно обеспечить наи­более эффективную работу станций и наименьшие потери от перетоков в сетях. Базовую часть трафика (Р<Рнг min) покрывают:

ГЭС в соответствии с пропуском воды, необходимым по услови­ям судоходства и санитарным требованиям (во время паводка участие ГЭС в базовой части уве­личивают, чтобы не сбрасывать бесполезно воду);

АЭС, регули­рование мощности которых за­труднительно;

ТЭЦ, работаю­щие по тепловому графику.

Пиковая часть графика (Р<Рнг min) покрывается ГАЭС и ГЭС средней мощности. В прова­ле графика (от 0 до 7 ч) ГАЭС работает в насосном режиме, накапливая воду в напорном водохранилище, a и максимум нагрузки (от 8 до 22 ч) ГАЭС работа­ет в генераторном режиме, покрывая пик нагрузки. Выровненная ГАЭС нагрузка покрывается КЭС, работа которых наиболее эко­номична при равномерной нагрузке.

Распределение нагрузки системы рассчитывается группой ре­жимов диспетчерского управления.

Создание объединенных энергосистем (ОЭС), в которых синх­ронно работает большое количество электростанций, обеспечивает еще большие технические и экономические преимущества. Одной из первых создана ОЭС Центра, затем ОЭС Юга, Средней Волги и Урала. Следующим шагом было объединение этих ОЭС в Единую энергосистему европейской части СССР, которая охватила также энергосистемы Северо-Запада, Северного Кавказа и Закавказья.

Важнейшим направлением развития энергетики страны явля­ется формирование Единой энергосистемы (ЕЭС) России, в ко­торую в настоящее время входят объединенные энергосистемы Центра, Северо-Запада, Средней Волги, Северного Кавказа, Ура­ла, Сибири и Востока. ЕЭС России является одним из крупней­ших энергообъединений стран СНГ.

В настоящее время 11 из 12 национальных энергосистем госу­дарств Содружества осуществляют совместную параллельную ра­боту. Параллельно с объединением энергосистем СНГ работают энергосистемы стран Балтии. Межгосударственные связи (ВЛ 500 кВ и 750 кВ) соединяют ЕЭС России с энергосистемами ряда стран Восточной Европы и Азии.

Оперативное руководство работой энергосистем осуществля­ется Центральным Диспетчерским Управлением (ЦДУ), основ­ными задачами которого являются:

— регулирование частоты электрического тока, обеспечение Эф­фективного функционирования системы автоматического регули­рования частоты и перетоков активной мощности;

— прогнозирование и оптимизация долгосрочных и краткосроч­ных балансов электроэнергии и мощности ЕЭС и ОЭС;

— разработка оптимальных суточных графиков работы основных электростанций ЕЭС России;

— разработка режимов работы каскадов ГЭС;

— диспетчерское управление ЕЭС в реальном времени с соблю­дением требований надежности и стандартов качества энергии;

— организация и управление режимами параллельной работы ЕЭС России с энергосистемами других государств;

— разработка условий оптимального использования источников реактивной мощности и средств регулирования напряжения для снижения потерь электроэнергии;

— координация настройки релейных защит в основной сети ЕЭС;

— разработка противоаварийных мероприятий и другие оператив­но-технологические задачи;

— внедрение в эксплуатацию автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ), развитие и модернизация его технических средств;

— организация функционирования в отрасли системы сбора и пе­редачи оперативно-технологической и коммерческой информации.

Диспетчерское управление ЕЭС России, в электрических сетях которой функционирует Федеральный оптовый рынок электри­ческой энергии и мощности (ФОРЭМ), осуществляется следую­щей иерархической структурой:

— ЦДУ ЕЭС России, расположенным в Москве;

— семью региональными объединенными диспетчерскими управ­лениями (ОДУ Центра, ОДУ Северо-Запада, ОДУ Средней Волги и т.д.);

— центральными диспетчерскими пунктами энергосистем;

— диспетчерскими пунктами управления электростанций, под­станций, предприятий электрических распределительных сетей.