Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования “Полоцкий государственный университет”

кафедра ХТТиУМ

Контрольная работа

по курсу “Энергосбережение и энергетический менеджмент”

Тема: Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Выполнил:

студент группы 05 – ХТз -1

Окружной А.Н.

Новополоцк 2010

Введение

Одним из наиболее совершенных видов энергии является электроэнергия.

Ее широкое использование обусловлено следующими факторами: – возможность выработки электроэнергии в больших количествах вблизи месторождений и водных источников; – возможность транспортировки на дальние расстояния с относительно небольшими потерями; – возможность трансформации электроэнергии в другие виды энергии: механическую, химическую, теговую, световую; – отсутствие загрязнения окружающей среды; – возможность применения на основе электроэнергии принципиально новых прогрессивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива.

Электрическая и тепловая энергия производится на:

1) тепловых электрических станциях на органическом топливе (ТЭС) с использованием в турбинах водяного пара (паротурбинные установки – ПТУ), продуктов сгорания (газотурбинные установки – ГТУ), их комбинаций (парогазовые установки – ПГУ);

2) гидравлических электрических станциях (ГЭС) использующих энергию падающего потока воды течения, прилива;

3) атомных электрических станциях (АЭС), использующих энергию ядерного распада.

Тепловые электрические станции (ТЭС) можно разделить на конденсационные электрические станции (КЭС), производящие только электроэнергию (они называются также ГРЭС – государственные районные электростанции), и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) – электрические станции с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии.

1. Графики электрической и тепловой нагрузки

По форме графиков нагрузок различают пять групп промышленной нагрузки, коммунально-бытовое потребление, электрический транспорт, уличное освещение, сельскохозяйственные нужды. Промышленная нагрузка за счет одно- и двухсменных предприятий снижается в ночное и вечернее время.

Коммунально-бытовое потребление, значительно возрастает в утреннее и вечернее время, вечерний пик – более продолжителен. Транспортные перевозки имеют пики в утренние и вечерние часы. Уличное освещение имеет максимум в ночные часы. Сельскохозяйственные графики потребления достаточно равномерны с сезонным изменением его величины.

Суммарный график нагрузок получают путем почасового сложения нагрузок всех потребителей для типично зимних и типично летних месяцев

Рис.1 Суммарный график нагрузки в зимние сутки.

Рис.2 Суммарный график нагрузки в летние сутки.

Зимний график имеет 2 пика (рис 1), летний – 3 (рис 2), что объясняется более длинным, световым днем (освещение включается после окончания работы на односменных предприятиях и снижения транспортных перевозок).

Летние нагрузки меньше по абсолютной величине.

Для определения годовой потребности в электроэнергии используются годовой график продолжительности нагрузок (рис 3)

Рис.3 Годовой график продолжительности нагрузок и годовой график месячных максимумов (рис 4).

Рис.4 Годовой график месячных максимумов.

Продолжительность нагрузки определяют суммированием ее за 210 зимних суток и 155 летних суток. Площадь под кривой годовой продолжительности нагрузок определяет суммарную годовую потребность в электроэнергии.

2. Способы покрытия пиков электрической нагрузки

В связи со значительной неравномерностью электрической нагрузки в течение суток важной задачей является рациональное покрытие относительно кратковременных, но значительных пиков нагрузки.

По числу часов использования максимума нагрузки различают базовые, полупиковые и пиковые агрегаты.

Для базовых электростанций использование максимума нагрузки составляет в год 6000 – 7500 ч, для полупиковых и пиковых – соответственно 2000 – 6000 и 500 – 2000 ч.

Поскольку существующие КЭС и ТЭЦ не в состоянии обеспечить полностью покрытие переменного графика электрической нагрузки, следует разрабатывать и вводить в действие специальные полупиковые и пиковые агрегаты.

При проектировании к базовым электростанциям предъявляется, прежде всего, требование высокой тепловой экономичности, что определяет повышенные капитальные вложения.

Для ТЭС, работающих относительно небольшое число часов в году (пиковых и полупиковых), основным требованием является высокая маневренность и низкие капитальные вложения, хотя иногда это достигается за счет снижения тепловой экономичности.

Рассмотрим основные способы покрытия пиков электрической нагрузки

1. Использование гидроэлектростанций благодаря простоте пуска, останова и изменения нагрузки является наилучшим способом

2. Использование резерва мощности обычных паротурбинных энергоблоков, работающих в режиме частых пусков и остановов.

3 Применение высокоманевренных агрегатов, таких, как пиковые и полупиковые паротурбинные, газотурбинные и парогазовые гидроаккумулирующие электростанции. Гидроаккумулирующие электростанции в период минимальных электрических нагрузок перекачивают воду из нижнего водохранилища в верхнее, потребляя энергию из сети, а в период максимальных нагрузок работают, как ГЭС

4. Использование временной перегрузки паротурбинных ТЭС за счет режимных мероприятий (изменение параметров пара перед турбиной, отключение ПВД и т д )

5. Аккумулирование энергии путем заполнения газохранилищ для сжатого воздуха, используемого затем в газотурбинных установках, накопление теплоты в виде горячей воды и электроэнергии в электрических аккумуляторах

Для облегчения прохождения пиков электрической нагрузки можно использовать выравнивание графиков нагрузки, под которым понимают активное воздействие на режим потребления, приводящее к уменьшению максимумов нагрузки.

Достижению этих целей служат увеличение сменности работы предприятий при использовании поощрительных ночных тарифов на электроэнергию, создание объединенных энергосистем за счет разновременности максимума нагрузки в районах с различной географической долготой, наличие потребителей регуляторов, часы, работы которых определяет энергосистема.

Рис 5. Годовой график продолжительности коммунально-бытовой нагрузки.

Большое значение для определения режимов работы ТЭЦ и котельных при проектировании систем теплоснабжения имеет годовой график, но продолжительности коммунально-бытовой нагрузки (рис 5). Он показывает изменение теплофикационной нагрузки включающей в себя тепло на отопление и горячее водоснабжение от ее максимального значения до минимального в течение всего года.

Для построения годового графика необходимо знать длительность стояния различных температур наружного воздуха в отопительный период для данного климатического пояса, где сооружается ТЭЦ или котельная, определить часовой расход теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха построить температурный график сети (рис 6) соответственно температурному, графику и продолжительности каждого расхода построить годовой график отпуска теплоты.

Рис 6.Температурный график сети.

В целях стимулирования рационального использования топливно-энергетических ресурсов осуществляется установление сезонных цен на природный газ и сезонных тарифов на электрическую и тепловую энергию, дифференцированных по времени суток и дням недели тарифов на эти виды энергии, а также других форм стимулирования в порядке, определяемом правительством Республики Беларусь.

Важным моментом экономического стимулирования энергосбережения является переход с одноставочных на двухставочные и зонные тарифы, позволяющие сгладить национальную кривую нагрузки.

Это приводит к повышению энергоэффективности на этапе производства электрической и тепловой энергии. График (рис.

7) наглядно показывает, что потребителю чрезвычайно выгодно снижать нагрузку в часы, когда тариф в энергосистеме максимальный.

Рис.7 Суточное электропотребление (кривая 1) и тариф, дифференцированный по времени суток (кривая 2), для электрометаллургического завода в Германии

Тарифы на электрическую энергию (мощность) – системы ценовых ставок, по которым осуществляются расчеты за электрическую энергию (мощность).

Двухставочный тариф – тариф для промышленных и приравненных к ним потребителей, предусматривающий основную плату (за договорную или фактическую величину наибольшей получасовой совмещенной активной мощности, потребляемой в часы максимальных нагрузок энергосистемы) и дополнительную плату (за фактическое количество потребленной активной энергии) за расчетный период.

Основная плата двухставочного тарифа – цена 1 кВт договорной или фактической величины наибольшей потребляемой активной мощности, принимаемая в соответствии с декларацией об уровне тарифов на электрическую энергию, отпускаемую республиканскими унитарными предприятиями электроэнергетики концерна “Белэнерго”.

Дополнительная плата двухставочного тарифа – цена 1 кВт·ч потребляемой активной энергии, принимаемая в соответствии с декларацией.

Расчетный период – установленный договором энергоснабжения период времени (месяц), за который должна быть учтена и оплачена абонентом потребляемая электрическая энергия и мощность.

График нагрузки – последовательность усредненных значений электрической нагрузки потребителей на определенном временном интервале. Различают суточный, недельный, декадный, месячный, квартальный и годовой графики нагрузки, а также графики нагрузки энергосистемы (суммарный график множества потребителей) и отдельных потребителей.

Выравнивание графика нагрузки – снижение суточного максимума с компенсацией неполученной потребителями электроэнергии во внепиковые часы.

Литература

1. Кириллин В.А., Сычев В.Ч. Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

2. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. Под ред. БН Голубкова М.: Энергия, 1979.

3. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции М.: Энергоатомиздат, 1987

4. Тепловое оборудование и тепловые сети. Г.А. Арсеньев и др. М.: Энергоатомиздат, 1988.

Источник: https://zinref.ru/000_uchebniki/02800_logika/011_lekcii_raznie_27/1545.htm

Графики электрических нагрузок потребителей

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Электрическая нагрузка отдельных потребителей, а следовательно, и суммарная их нагрузка, определяющая режим работы электростанций в энергосистеме, непрерывно меняется. Принято отражать этот факт графиком нагрузки, т.е. диаграммой изменения мощности (тока) электроустановки во времени.

По виду фиксируемого параметра различают графики активной Р, реактивной Q, полной (кажущейся) S мощностей и тока I электроустановки.

Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 ч), сезонные, годовые и т.п.

По месту изучения или элементу энергосистемы, к которому они относятся, графики можно разделить на следующие группы:

  • графики нагрузки потребителей, определяемые на шинах подстанций;
  • сетевые графики нагрузки – на шинах районных и узловых подстанций;
  • графики нагрузки энергосистемы, характеризующие результирующую нагрузку энергосистемы;
  • графики нагрузки электростанций.

Графики нагрузки используют для анализа работы электроустановок, для проектирования системы электроснабжения, для составления прогнозов электропотребления, планирования ремонтов оборудования, а также в процессе эксплуатации для ведения нормального режима работы.

Суточные графики нагрузки потребителей

Фактический график нагрузки может быть получен с помощью регистрирующих приборов, которые фиксируют изменения соответствующего параметра во времени.

Перспективный график нагрузки потребителей определяется в процессе проектирования. Для его построения надо располагать прежде всего сведениями об установленной мощности электроприемников, под которой понимают их суммарную номинальную мощность. Для активной нагрузки

(1)

Присоединенная мощность на шинах подстанции потребителей

(2)

Где – соответственно средние КПД электроустановок потребителей и местной сети при номинальной нагрузке.

В практике эксплуатации обычно действительная нагрузка потребителей меньше суммарной установленной мощности. Это обстоятельство учитывается коэффициентами одновременности kо и загрузки kз. Тогда выражение для максимальной нагрузки потребителя будет иметь вид:

(3)

где kспр – коэффициент спроса для рассматриваемой группы потребителей.

Коэффициенты спроса определяются на основании опыта эксплуатации однотипных потребителей и приводятся в справочной литературе. Средние значения коэффициентов спроса для некоторых промышленных потребителей приведены в табл.1.

Таблица 1

Коэффициент спроса kспр

Найденное по (3) значение максимальной нагрузки является наибольшим в году и соответствует обычно периоду зимнего максимума нагрузки.

Кроме Рmax, для построения графика необходимо знать характер изменения нагрузки потребителя во времени, который при проектировании обычно определяется по типовым графикам.

Типовой график нагрузки строится по результатам исследования аналогичных действующих потребителей и приводится в справочной литературе в виде, показанном на рис.1,а.

Рис.1. Суточные графики активной нагрузки потребителя а – типовой

б – в именованных единицах

Для удобства расчетов график выполняется ступенчатым. Наибольшая возможная за сутки нагрузка принимается за 100%, а остальные ступени графика показывают относительное значение нагрузки для данного времени суток.

При известном Рmax можно перевести типовой график в график нагрузки данного потребителя, используя соотношение для каждой ступени графика:

(4)

где n% – ордината соответствующей ступени типового графика, %.

На рис.1,б показан график потребителя электроэнергии, полученный из типового (рис.1,а) при Рmax = 20 МВт.

Обычно для каждого потребителя дается несколько суточных графиков, которые характеризуют его работу в разное время года и в разные дни недели.

Это – типовые графики зимних и летних суток для рабочих дней, график выходного дня и т.д. Основным является обычно зимний суточный график рабочего дня.

Его максимальная нагрузка Рmax принимается за 100%, и ординаты всех остальных графиков задаются в процентах именно этого значения (рис.2).

Рис.2. Пример типового графика конкретного вида производства (черная металлургия) 1 – график рабочего дня

2 – график выходного дня

Кроме графиков активной нагрузки, используют графики реактивной нагрузки. Типовые графики реактивного потребления также имеют ординаты ступеней, %, абсолютного максимума:

(5)

где tgφmax определяется по значению cosφmax , которое должно быть задано как исходный параметр для данного потребителя.

Суточный график полной мощности можно получить, используя известные графики активной и реактивной нагрузок. Значения мощности по ступеням графика (рис.3) определяются по выражениям

(6)

где Рn и Qn – активная и реактивная нагрузки данной ступени в именованных единицах.

Рис.3. Суточные графики активной, реактивной и полной мощности потребителя

Суточные графики районных подстанций

Эти графики определяются с учетом потерь активной и реактивной мощностей в линиях и трансформаторах при распределении электроэнергии.

Потери мощности от протекания тока в проводах линий и в обмотках трансформаторов являются переменными величинами, зависящими от нагрузки. Постоянную часть потерь мощности в сети определяют в основном потери холостого хода трансформаторов.

Постоянные потери распределения и переменные потери для максимального режима в i-м элементе сети (линии, трансформаторе) находят с использованием методов, известных из курса «Электрические сети». Суммарные потери для любой ступени графика нагрузки подстанции могут быть найдены из выражений

(7)

где Si – нагрузка i-го элемента сети, соответствующая рассматриваемой n-й ступени суммарного графика нагрузки; Si,max – нагрузка элемента (линии, трансформатора), при которой определены

Способ построения графика активной нагрузки для конкретной сети показан на рис.4.

Рис.4. К построению графика активной нагрузки
электрической сети (на шинах районной подстанции)
а – схема сети, б – графики нагрузки отдельных потребителей,

в – суммарный график нагрузки

Суточные графики нагрузки электростанций

Суммируя графики нагрузки потребителей и потери распределения в электрических сетях в целом по энергосистеме, получают результирующий график нагрузки электростанций энергосистемы

Рис.5. Графики активной нагрузки энергосистемы

График нагрузки генераторов энергосистемы получают из графика мощности, отпускаемой с шин, учитывая дополнительно расход электроэнергии на собственные нужды (рис.5). При значительных колебаниях нагрузки электростанций необходимо учитывать переменный характер потребления собственных нужд.

(8)

где Рi – мощность, отдаваемая с шин станции; Руст – установленная мощность генераторов; Рc.н.max – максимальный расход на собственные нужды; коэффициенты 0,4 и 0,6 приближенно характеризуют соответствующую долю постоянной и переменной части расхода на собственные нужды Рс.н.max.

Нагрузка между отдельными электростанциями распределяется таким образом, чтобы обеспечить максимальною экономичность работы в целом по энергосистеме. Исходя из этих соображений, диспетчерская служба энергосистемы задает электростанциям суточные графики нагрузки.

При проектировании электрической части электростанции необходимо знать график нагрузки трансформаторов и автотрансформаторов связи с энергосистемой. Способ построения такого графика для трансформаторов связи ТЭЦ с энергосистемой показан на рис.6.

Рис. 6. Графики активной нагрузки для ТЭЦ, работающей в энергосистеме а – поясняющая схема 6 – графики выработки и потребления мощности на генераторном напряжении

в – график нагрузки трансформаторов связи

Требуемый график Рт получают, вычитая из графика нагрузки генераторов Рг график потребления местной нагрузки и расход электроэнергии на собственные нужды Рс.н.

Годовой график продолжительности нагрузок

Этот график показывает длительность работы установки в течение года с различными нагрузками. По оси ординат откладывают нагрузки в соответствующем масштабе, по оси абсцисс – часы года от 0 до 8760. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от Рmax до Рmin (рис.7).

Рис.7. Годовой график продолжительности нагрузок

Построение годового графика продолжительности нагрузок производится на основании известных суточных графиков. На рис.8 показан способ построения графика при наличии двух суточных графиков нагрузки – зимнего (183 дня) и летнего (182 дня).

Рис.8. Способ построения годового графика продолжительности нагрузок

Для наиболее распространенных потребителей электроэнергии в справочниках приводятся типовые графики активной и реактивной нагрузок по продолжительности.

График продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико-экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течение года и т.п.

Технико-экономические показатели, определяемые из графиков нагрузки

Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, произведенной или потребленной электроустановкой за рассматриваемый период:

(9)

где Рi – мощность i-й ступени графика; Тi – продолжительность ступени.

Средняя нагрузка установки за рассматриваемый период (сутки, год) равна:

(10)

где Т – длительность рассматриваемого периода; Wп – электроэнергия за рассматриваемый период.

Степень неравномерности графика работы установки оценивают коэффициентом заполнения

(11)

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает, во сколько раз выработанное (потребленное) количество электроэнергии за рассматриваемый период (сутки, год) меньше того количества энергии, которое было бы выработано (потреблено) за то же время, если бы нагрузка установки все время была максимальной. Очевидно, что чем равномернее график, тем ближе значение kзп к единице.

Для характеристики графика нагрузки установки можно воспользоваться также условной продолжительностью использования максимальной нагрузки

(12)

Эта величина показывает, сколько часов за рассматриваемый период Т (обычно год) установка должна была бы работать с неизменной максимальной нагрузкой, чтобы выработать (потребить) действительное количество электроэнергии Wп за этот период времени. Определение величины Тmax можно проиллюстрировать на примере рис.3.

В практике применяют также коэффициент использования установленной мощности

(13)

или продолжительность использования установленной мощности

(14)

В формулах (13) и (14) под Руст следует понимать суммарную установленную мощность всех агрегатов, включая резервные.

Коэффициент использования kи характеризует степень использования установленной мощности агрегатов. Очевидно, что kиуст< Т. С учетом соотношения Руст≥Рmax имеем kи≤kзп.

В среднем для энергосистем России продолжительность использования установленной мощности электростанций составляет около 5000 ч в год.

   

Источник: http://www.gigavat.com/obschie_svedeniya_ob_elektroustanovkah4.php

Контрольная работа: Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования “Полоцкий государственный университет”

кафедра ХТТиУМ

Контрольная работа

по курсу “Энергосбережение и энергетический менеджмент”

Тема: Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Выполнил:

студент группы 05 – ХТз -1

Окружной А.Н.

Новополоцк 2010

Введение

Одним из наиболее совершенных видов энергии является электроэнергия.

Ее широкое использование обусловлено следующими факторами: – возможность выработки электроэнергии в больших количествах вблизи месторождений и водных источников; – возможность транспортировки на дальние расстояния с относительно небольшими потерями; – возможность трансформации электроэнергии в другие виды энергии: механическую, химическую, теговую, световую; – отсутствие загрязнения окружающей среды; – возможность применения на основе электроэнергии принципиально новых прогрессивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива.

Электрическая и тепловая энергия производится на:

1) тепловых электрических станциях на органическом топливе (ТЭС) с использованием в турбинах водяного пара (паротурбинные установки – ПТУ), продуктов сгорания (газотурбинные установки – ГТУ), их комбинаций (парогазовые установки – ПГУ);

2) гидравлических электрических станциях (ГЭС) использующих энергию падающего потока воды течения, прилива;

3) атомных электрических станциях (АЭС), использующих энергию ядерного распада.

Тепловые электрические станции (ТЭС) можно разделить на конденсационные электрические станции (КЭС), производящие только электроэнергию (они называются также ГРЭС – государственные районные электростанции), и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) – электрические станции с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии.

1. Графики электрической и тепловой нагрузки

По форме графиков нагрузок различают пять групп промышленной нагрузки, коммунально-бытовое потребление, электрический транспорт, уличное освещение, сельскохозяйственные нужды. Промышленная нагрузка за счет одно- и двухсменных предприятий снижается в ночное и вечернее время.

Коммунально-бытовое потребление, значительно возрастает в утреннее и вечернее время, вечерний пик – более продолжителен. Транспортные перевозки имеют пики в утренние и вечерние часы. Уличное освещение имеет максимум в ночные часы. Сельскохозяйственные графики потребления достаточно равномерны с сезонным изменением его величины.

Суммарный график нагрузок получают путем почасового сложения нагрузок всех потребителей для типично зимних и типично летних месяцев

Рис.1 Суммарный график нагрузки в зимние сутки.

Рис.2 Суммарный график нагрузки в летние сутки.

Зимний график имеет 2 пика (рис 1), летний – 3 (рис 2), что объясняется более длинным, световым днем (освещение включается после окончания работы на односменных предприятиях и снижения транспортных перевозок).

Летние нагрузки меньше по абсолютной величине.

Для определения годовой потребности в электроэнергии используются годовой график продолжительности нагрузок (рис 3)

Рис.3 Годовой график продолжительности нагрузок и годовой график месячных максимумов (рис 4).

Рис.4 Годовой график месячных максимумов.

Продолжительность нагрузки определяют суммированием ее за 210 зимних суток и 155 летних суток. Площадь под кривой годовой продолжительности нагрузок определяет суммарную годовую потребность в электроэнергии.

2. Способы покрытия пиков электрической нагрузки

В связи со значительной неравномерностью электрической нагрузки в течение суток важной задачей является рациональное покрытие относительно кратковременных, но значительных пиков нагрузки.

По числу часов использования максимума нагрузки различают базовые, полупиковые и пиковые агрегаты.

Для базовых электростанций использование максимума нагрузки составляет в год 6000 – 7500 ч, для полупиковых и пиковых – соответственно 2000 – 6000 и 500 – 2000 ч.

Поскольку существующие КЭС и ТЭЦ не в состоянии обеспечить полностью покрытие переменного графика электрической нагрузки, следует разрабатывать и вводить в действие специальные полупиковые и пиковые агрегаты.

При проектировании к базовым электростанциям предъявляется, прежде всего, требование высокой тепловой экономичности, что определяет повышенные капитальные вложения.

Для ТЭС, работающих относительно небольшое число часов в году (пиковых и полупиковых), основным требованием является высокая маневренность и низкие капитальные вложения, хотя иногда это достигается за счет снижения тепловой экономичности.

Рассмотрим основные способы покрытия пиков электрической нагрузки

1. Использование гидроэлектростанций благодаря простоте пуска, останова и изменения нагрузки является наилучшим способом

2. Использование резерва мощности обычных паротурбинных энергоблоков, работающих в режиме частых пусков и остановов.

3 Применение высокоманевренных агрегатов, таких, как пиковые и полупиковые паротурбинные, газотурбинные и парогазовые гидроаккумулирующие электростанции. Гидроаккумулирующие электростанции в период минимальных электрических нагрузок перекачивают воду из нижнего водохранилища в верхнее, потребляя энергию из сети, а в период максимальных нагрузок работают, как ГЭС

4. Использование временной перегрузки паротурбинных ТЭС за счет режимных мероприятий (изменение параметров пара перед турбиной, отключение ПВД и т д )

5. Аккумулирование энергии путем заполнения газохранилищ для сжатого воздуха, используемого затем в газотурбинных установках, накопление теплоты в виде горячей воды и электроэнергии в электрических аккумуляторах

Для облегчения прохождения пиков электрической нагрузки можно использовать выравнивание графиков нагрузки, под которым понимают активное воздействие на режим потребления, приводящее к уменьшению максимумов нагрузки.

Достижению этих целей служат увеличение сменности работы предприятий при использовании поощрительных ночных тарифов на электроэнергию, создание объединенных энергосистем за счет разновременности максимума нагрузки в районах с различной географической долготой, наличие потребителей регуляторов, часы, работы которых определяет энергосистема.

Рис 5. Годовой график продолжительности коммунально-бытовой нагрузки.

Большое значение для определения режимов работы ТЭЦ и котельных при проектировании систем теплоснабжения имеет годовой график, но продолжительности коммунально-бытовой нагрузки (рис 5). Он показывает изменение теплофикационной нагрузки включающей в себя тепло на отопление и горячее водоснабжение от ее максимального значения до минимального в течение всего года.

Для построения годового графика необходимо знать длительность стояния различных температур наружного воздуха в отопительный период для данного климатического пояса, где сооружается ТЭЦ или котельная, определить часовой расход теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха построить температурный график сети (рис 6) соответственно температурному, графику и продолжительности каждого расхода построить годовой график отпуска теплоты.

Рис 6.Температурный график сети.

В целях стимулирования рационального использования топливно-энергетических ресурсов осуществляется установление сезонных цен на природный газ и сезонных тарифов на электрическую и тепловую энергию, дифференцированных по времени суток и дням недели тарифов на эти виды энергии, а также других форм стимулирования в порядке, определяемом правительством Республики Беларусь.

Важным моментом экономического стимулирования энергосбережения является переход с одноставочных на двухставочные и зонные тарифы, позволяющие сгладить национальную кривую нагрузки.

Это приводит к повышению энергоэффективности на этапе производства электрической и тепловой энергии. График (рис.

7) наглядно показывает, что потребителю чрезвычайно выгодно снижать нагрузку в часы, когда тариф в энергосистеме максимальный.

Рис.7 Суточное электропотребление (кривая 1) и тариф, дифференцированный по времени суток (кривая 2), для электрометаллургического завода в Германии

Тарифы на электрическую энергию (мощность) – системы ценовых ставок, по которым осуществляются расчеты за электрическую энергию (мощность).

Двухставочный тариф – тариф для промышленных и приравненных к ним потребителей, предусматривающий основную плату (за договорную или фактическую величину наибольшей получасовой совмещенной активной мощности, потребляемой в часы максимальных нагрузок энергосистемы) и дополнительную плату (за фактическое количество потребленной активной энергии) за расчетный период.

Основная плата двухставочного тарифа – цена 1 кВт договорной или фактической величины наибольшей потребляемой активной мощности, принимаемая в соответствии с декларацией об уровне тарифов на электрическую энергию, отпускаемую республиканскими унитарными предприятиями электроэнергетики концерна “Белэнерго”.

Дополнительная плата двухставочного тарифа – цена 1 кВт·ч потребляемой активной энергии, принимаемая в соответствии с декларацией.

Расчетный период – установленный договором энергоснабжения период времени (месяц), за который должна быть учтена и оплачена абонентом потребляемая электрическая энергия и мощность.

График нагрузки – последовательность усредненных значений электрической нагрузки потребителей на определенном временном интервале. Различают суточный, недельный, декадный, месячный, квартальный и годовой графики нагрузки, а также графики нагрузки энергосистемы (суммарный график множества потребителей) и отдельных потребителей.

Выравнивание графика нагрузки – снижение суточного максимума с компенсацией неполученной потребителями электроэнергии во внепиковые часы.

Литература

1. Кириллин В.А., Сычев В.Ч. Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

2. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. Под ред. БН Голубкова М.: Энергия, 1979.

3. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции М.: Энергоатомиздат, 1987

4. Тепловое оборудование и тепловые сети. Г.А. Арсеньев и др. М.: Энергоатомиздат, 1988.

5. Андрющенко А.И., Аминов Р.3. Хлебалин Ю.М. Теплофикационные установки и их использование М.: Высшая школа, 1989.

Источник: https://www.bestreferat.ru/referat-202198.html

Графики электрических и тепловых нагрузок

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Энергосистем

Потребляемая мощность энергосистемы меняется в течение суток, по дням недели и месяцам года, что объясняется переменным характером потребления и его структурой.

Основную часть электрической нагрузки составляет промышленное потребление электроэнергии односменными, двухсменными и трехсменными предприятиями (рис. 1.1, а). Суточный график электрической нагрузки энергосистемы отличается также по дням недели (рабочий и нерабочий день) и по временам года.

Наибольшие электрические нагрузки имеют место осенью и зимой (осенний и зимний максимум), т.е. в период отопительного сезона. Формирование суточного графика электрической нагрузки рабочего дня рассматривается как сумма нагрузки различных категорий потребителей.

В результате наложения электрической нагрузки двухсменных и односменных предприятий и нагрузки, имеющей пиковый характер, получается характерный суточный график электрической нагрузки энергосистемы с ночным спадом, последующим быстрым утренним ростом нагрузки до утреннего пика, дневным неглубоким спадом, и последующим вечерним пиком, после которого следует быстрый спад нагрузки. Параллельная работа электростанций энергосистемы помогает покрывать этот переменный суточный график электрической нагрузки.

Для обеспечения утреннего и особенно вечернего максимума подключаются пиковые электростанции, в часы ночного провала электрической нагрузки часть турбин и соответственно котлов разгружается и несет минимальную технически допустимую нагрузку (технический минимум), часть турбин и котлов выводится в резерв.

На рис. 1.1, б показаны суточные графики электрической нагрузки энергосистемы по рабочим и выходным дням недели, а также в субботу – график промежуточный между пятницей (рабочим днем) и воскресеньем (выходным днем).

Суммарная электрическая нагрузка распределяется между электростанциями энергосистемы с учетом их маневренности, т.е. способности к работе по переменному графику нагрузки, и тепловой экономичности.

На рис. 1.2, а, б приведен характерный суточный график электри­ческой нагрузки энергосистемы в зимний и летний дни. На рис. 1.

2, в показан годовой график продолжительности электрических нагрузок, который строится по суточным графикам нагрузки – зимнему и летнему, рабочего и нерабочего дней.

Годовой график электрических нагрузок по продолжительности (график Росандера) описывается формулой

,

где P, Pмакс – соответственно текущее и макси­мальное значение мощности;

τ, τгод – соответственно текущее и годовое (8760 ч) время;

f0 – отношение минимальной и максимальной мощности годового графика нагрузки; f0 = Pмин / Pмакс;

f – коэффициент годовой нагрузки;

λ — показатель степени, зависящий от коэффициента годовой нагрузки; .

Рис. 1.2. Суточный график электрической нагрузки

энергоблока: а – зимний день; б – летний день; в – построение

годового графика электрических нагрузок по продолжительности

Годовое потребление электрической энергии равно площади под кривой на графике Росандера (рис. 1.2, в):

.

Тепловая энергия требуется для технологических процессов и силовых установок промышленности, для отопления и вентиляции производственных, жилых и общественных зданий, кондиционирования воздуха и бытовых нужд (горячего водоснабжения). Для производственных целей обычно требуется насыщенный пар давлением от 0,15 до 1,6 МПа.

Однако чтобы уменьшить потери при транспортировке и избежать необходимости непрерывного дренирования воды из коммуникаций, с электростанции пар отпускают несколько перегретым.

На отопление, вентиляцию и бытовые нужды с теплоэлектроцентрали обычно горячая вода поступает с температурой от 70 до 150 °С в городские тепловые сети и от 70 до 180 °С – в пригородные.

Различают местное и централизованное теплоснабжение. Система местного теплоснабжения обслуживает одно или несколько зданий, система централизованного – жилой или промышленный район.

В системах местного теплоснабжения источниками тепла служат печи, водогрейные котлы, водонагреватели (в том числе солнечные) и т.п.

В РФ наибольшее применение нашло централизованное теплоснабжение (в связи с этим термин “теплоснабжение” чаще всего употребляется применительно к системам централизованного теплоснабжения).

Его основные преимущества перед местным теплоснабжением: значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат (например, за счет автоматизации котельных установок и повышения их КПД); возможность использования низкосортного топлива; уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населенных мест.

Централизованная система теплоснабжения включает в себя источник теплоты (промышленная и районная отопительная котельная, теплоэлектроцентраль), трубопроводы для транспортирования теплоты (паровые или водяные тепловые сети) и установки потребителей, использующие теплоту для технологических или бытовых нужд и присоединяемые к сети через тепловые пункты.

Централизованное теплоснабжение с ТЭЦ в качестве источника теплоты называется теплофикацией. Последняя благодаря комбинированной выработке электроэнергии и теплоты на ТЭЦ дает существенную экономию топлива.

Теплота на бытовые нужды (горячее водоснабжение) может подаваться с водой, поступающей к потребителю из тепловой сети, и с предварительно нагретой водопроводной водой. При горячем водоснабжении, осуществляемом сетевой водой, схему называют открытой, при горячем водоснабжении предварительно нагретой водопроводной водой — закрытой схемой.

Технологические потребители являются, как правило, круглогодовыми и имеют преимущественно ровный суточный график нагрузки (нефтеперегонные заводы, нефтехимические и химические комбинаты и др.).

Некоторые теплопотребляющие предприятия работают в две смены и имеют ночной спад тепловой нагрузки.

Подача пара технологическим потребителям осуществляется обычно по однотрубному паропроводу надземной прокладки.

Тепловая нагрузка электростанции, определяемая расходом теплоты на производственные процессы и бытовые нужды (горячее водоснабжение), практически не зависит от наружной температуры воздуха. Однако летом эта нагрузка несколько меньше, чем зимой.

В то же время промышленная и бытовая тепловые нагрузки резко изменяются в течение суток. Кроме того, среднесуточная нагрузка электростанции при использовании теплоты на бытовые нужды в конце недели и предпраздничные дни значительно выше, чем в другие рабочие дни недели.

Типичные графики изменения суточной тепловой нагрузки промышленных предприятий и горячего водоснабжения жилого района показаны на рис. 1.3 и 1.4.

Отопительная тепловая нагрузка, расход теплоты на вентиляцию и кондиционирование воздуха зависят от температуры наружного воздуха и имеют сезонный характер.

Расход теплоты на отопление и вентиляцию наибольший зимой и полностью отсутствует в летние месяцы; на кондиционирование воздуха теплота расходуется только летом (поэтому расширение сферы применения кондиционированного воздуха приведет к повышению эффективности теплофикации).

Для крупных городских и пригородных ТЭЦ основным видом тепловой нагрузки является отопительная, и поэтому значение τмакс. для них ниже числа часов использования максимума электрической нагрузки.

Рис. 1.3. График суточной тепловой нагрузки предприятий:

– – – лето; –––––– зима

Рис. 1.4. Суточные графики изменения расхода теплоты

на бытовые нужды района:

а – в рабочие дни недели; б – по субботам.

Потребление теплоты на горячее водоснабжение является круглогодичным, однако средняя нагрузка летом снижается относительно зимней на 15–25%. График нагрузки горячего водоснабжения Qг в течение одних суток приведен на рис. 1.5 и подобен суточному графику потребления электроэнергии.

Ночью имеет место сильный спад нагрузки, затем утром – пик нагрузки, за которым следуют дневной спад примерно до среднесуточной нагрузки Qср и, наконец, вечерний пик. Суточные графики нагрузки горячего водоснабжения различны для различных дней недели. Особенно высокий вечерний пик эта нагрузка имеет в субботу.

Рис. 1.5. Суточный график нагрузки горячего

водоснабжения.

При расчете тепловых нагрузок принимается постоянная средненедельная нагрузка горячего водоснабжения, которая подсчитывается по нормам на одного жителя и затем суммируется.

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Дата добавления: 2016-02-02; просмотров: 4153; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЁЩЕ:

Источник: https://helpiks.org/6-76486.html

Графики нагрузки электрической системы и их покрытие

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Режим электропотребления отражается суммарным графиком нагрузки электрической системы.

На этот режим оказывает влияние ряд факторов: состав отраслей народного хозяйства, входящих в энергосистему (особенно существенно соотношение между потреблением промышленностью и коммунально-бытовым сектором); продолжительность рабочей недели и число рабочих смен за сутки; степень загрузки отдельных смен промышленных предприятий и тенденции в ее изменении. Определяющее значение для формирования графиков нагрузки имеет состав потребителей.

Суточный график активной нагрузки системы характеризует совокупность всех потребителей. Если энергосистема имеет значительную бытовую нагрузку, то вечерний максимум значительно больше утреннего (рис. 1.1, а). В энергосистемах с преобладанием промышленной нагрузки имеются два явно выраженных максимума: утренний и вечерний (рис. 1.1,6).

Рис. 1.1.Суточные графики активной нагрузки энергосистемы: а – со значительной бытовой нагрузкой; б – с преобладанием промышленной нагрузки {1 – зимний день; 2 – летний день) с непрерывным технологическим процессом.

На конфигурацию суточного графика нагрузки влияют освещенность и температура воздуха.

Рис. 1.2. Графики активной нагрузки энергосистемы: а – при различной степени освещенности (1 – ясный день, 2 – пасмурный день); б – при различной температуре воздуха (1 – теплый день, 2 – холодный день).

Наиболее важные точки графика – режим максимальных нагрузок (необходимо располагать достаточным резервом мощности на электростанциях) и режим минимальных нагрузок (нужно иметь соответствующие маневренные станции с малым технологическим минимумом). В настоящее время соотношение минимальной и максимальной нагрузок в энергосистемах составляет 0,5…0,8.

Суточные графики реактивной нагрузки энергосистемы в основном определяются токами намагничивания и рассеяния асинхронных двигателей (примерно 60%), а также потерями реактивной мощности в линиях и трансформаторах (около 40 %).

Рис. 1.3. Графики активной и реактивной нагрузки энергосистемы:

а – с преобладанием промышленной нагрузки; б – со значительной бытовой нагрузкой.

В энергосистемах, имеющих примерно одинаковые активные нагрузки в утренний и вечерний пики, утренний пик реактивной мощности выше вечернего (рис. 1.3, а), так как в этом случае преобладает нагрузка включенных двигателей.

Если вечерняя активная нагрузка значительно выше утренней, то, как правило, вечерний пик реактивной мощности значительно выше утреннего (рис. 1.3,6).

При этом преобладающее значение имеют потери активной мощности в электрических сетях

Для суточного графика различают следующие показатели, в определенной мере характеризующие режим работы: максимум активной нагрузки Рмах; максимум реактивной нагрузки Рмах; коэффициент мощности максимума cosjmax; суточный расход активной энергии Wа.с; суточный расход реактивной энергии Wр.с.

Средневзвешенный за сутки коэффициент мощности tgjc можно рассчитать по формуле tgjc=Wр.с/Wа.с.

Коэффициент заполнения суточного графика активной энергии gа=Wа.c/(24Рmах).

Коэффициент заполнения суточного графика реактивной энергии определяется из выражения gр=Wр.с/(24Qmах).

Зная графики активных и реактивных нагрузок рабочих и праздничных суток для различных времен года, можно построить годовые графики. Графики строятся по продолжительности – нагрузки в них располагаются в порядке монотонного изменения их значения (убывания).

Для годовых графиков характерны следующие величины: число часов использования максимума активной нагрузки, т. е. отношение годового расхода активной энергии Wа к максимуму активной нагрузки: Tа=Wa/Рmах; число часов использования максимума реактивной нагрузки: Tр=Wр/Pmах; средневзвешенный годовой коэффициент мощности: tgjг=Wр/Wа.

Между суточным потреблением и годовым существует соотношение: Wa=Wa.c×ka×n, Wp=Wp.c×kp×n.

где n – число рабочих дней в году; ka и kp – коэффициенты, по которым учитывается неравномерность расхода энергии в течение года, а также ее расход в нерабочие дни (при отсутствии значений ka и kp рекомендуется принимать их равными 0,8…1,1). Перечисленные показатели не могут полностью заменить графиков нагрузки.

Рис. 1.5. Крайние формы суточного графика суммарной электрической нагрузки электроэнергетической системы при коэффициенте нагрузки уа = 0,7.

возможные, при уа = 0,7 значения коэффициента пика у„ соответственно равны 0,41 и 0,56.

Рис. 1.6. Суточные графики нагрузки зимнего дня:

а — ЕЭС; б — ОЭС Северо-Запада.

Рис. 1.8. Недельный график нагрузки энергосистемы.

При покрытии графиков нагрузки энергосистемы наибольшие трудности встречаются в режимах максимальных и минимальных нагрузок. Для обеспечения электроснабжения в этих режимах электростанции энергосистемы должны иметь достаточную маневренность. На рис. показаны возможные варианты покрытия графика нагрузки энергосистемы.

В зависимости от степени обеспеченности ГЭС водой пиковую часть графика нагрузки покрывают ГЭС или тепловые электростанции. При недостатке воды на ГЭС (например, в зимнее время) в базисной части графика работают ТЭЦ с нагрузкой, определяемой тепловыми потребителями, и нерегулируемые ГЭС (рис. а).

Пиковая часть графика покрывается регулируемыми ГЭС, КЭС, а также АЭС, которые в максимумы нагрузки также работают на полную мощность. При избытке воды на ГЭС, например в период паводка, в базисной части графика располагают ТЭЦ по пару и все ГЭС, которые работают с полной мощность по водотоку (рис. 6).

В этом случае пиковую часть графика покрывают газотурбинные электростанции совместно с КЭС. Возможны и другие варианты покрытия графиков нагрузки в зависимости от сочетания различных типов электростанций и их мощности.

Каждой из электростанций выделяют ту долю суммарного графика нагрузки, при которой получается наибольший экономический эффект в целом. Обычно замыкающим типом электростанций служат КЭС

Необходимо учитывать значительный технический минимум нагрузки для мощных. КЭС. В некоторой мере покрывать пики нагрузок могут паротурбинные КЭС высоких параметров.

Из тепловых электростанций наиболее маневренны и пригодны для покрытия пиков газотурбинные установки. В зависимости от сложности тепловой схемы и мощности агрегатов время пуска газотурбинной установки составляет от 3 до 30 мин, а паротурбинных агрегатов – несколько часов.

По маневренным качествам и возможностям участия в регулировании графика нагрузки энергосистем представляют интерес парогазовые установки. Для снятия пиков применяются насосно-аккумулирующие станции.

Агрегаты этих станций в часы «провалов» нагрузки, когда в системе имеется свободная мощность, работают в режиме насосов – закачивают воду в верхний бьеф ГЭС, а затем в часы пик отдают накопленную энергию, работая в генераторном режиме.

Таким образом, насосно-аккумулирующие станции выравнивают суточный график и обеспечивают более спокойный режим работы тепловых электростанций.

Особое внимание должно быть обращено на три части графика: для пиковой следует предусмотреть применение специальных пиковых установок (пиковые ГЭС, ГАЭС, ГТС), для полупиковой – установок, обеспечивающих возможность ежесуточных ночных остановов оборудования, а для базисной части – базисных электростанций, высокоэкономичных по расходу и стоимости топлива.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/6_50820_grafiki-nagruzki-elektricheskoy-sistemi-i-ih-pokritie.html

1.2. Графики нагрузки энергосистем и электростанций и их характеристики

Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

Неравномерностьпотребления электрической энергииоказывает существенное влияние на формирование режимов работы энергетическогооборудования. Различают суточную,недельную и сезонную или годовуюнеравномерность нагрузки.

Статистическийанализ суточных графиков электрическойнагрузки отдельных электростанций иэнергосистем в целом за последниенесколько десятков лет показывает, чтопроисходит их систематическое разуплотнение. Это объясняется какростом бытовых нагрузок, так и уменьшениемчисла предприятий, работающих в ночноевремя.

Обычно различают четыре характерныхтипа суточных графиков нагрузки – длянормального рабочего дня, субботы,воскресения и понедельника. На рис. 1.1представлен график нагрузки одной изэнергосистем за характерные дни недели.

Этот график показывает резкое снижениенагрузки и ее сглаживание в выходныедни, что обусловлено перераспределениембытовой нагрузки в течение сутоквыходного дня и снижением потребляемоймощности промышленными предприятиями,работающими, в основном, в односменномили двухсменном режиме. В началепонедельника нагрузка снова возрастает.

0 24 24 24 24 ,час

пятница суббота воскресенье понедельник

Рис.1.1. Типичныйграфик нагрузки энергосистемы вхарактерные дни.

Суточныйэлектрический график нагрузкиэнергосистемы обычного рабочего дня(рис. 1.2) чаще всего имеет два пика нагрузки– утренний и вечерний и два провала –дневной и ночной. Нижнюю часть графикас постоянной нагрузкой принято называтьбазовой, верхняя часть делится наполупиковую и пиковую зоны.

Для оценки степенинеравномерности графиков нагрузкииспользуют ряд показателей:

коэффициентнеравномерностисуточной нагрузки (Кнер),равный отношению минимальной нагрузки(Nmin)к ее максимальному значению (Nmax)

Кнер=Nmin/Nmax; (1.1)

коэффициентплотности(заполнения) графика нагрузки (Кзап),равный отношению суточного потребленияэлектроэнергии (Эсут)к максимально возможному

Кзап=Эсут/(Nmax*24); (1.2)

коэффициентрегулирования(Крег),равный отношению разности максимальнойи минимальной суточной нагрузки кмаксимальной

Крег= (Nmax- Nmin)/ Nmax. (1.3)

Рис.1.2. Графикнагрузки с выделением рабочих зон.

Крометого, существенной характеристикойграфиков нагрузки является скоростьее измененияWN,представляющая изменение нагрузки вединицу времени или производную отпотребляемой мощности во времени. Впервую очередь эта величина важна дляпериода подъема нагрузки:

(1.4)

ВеличинаWN вопределенные периоды работы энергосистемыможет достигать 3 % в минуту, что требуетвысоких маневренныххарактеристикэнергетического оборудования и особенноважно при подъеме нагрузки.

Особыетрудности при эксплуатации электростанциивозникают при прохождении максимальныхи минимальных нагрузок. В периодпрохождения пиков нагрузок в работувключаются практически все имеющиесяв наличии агрегаты.

Для покрытияостропиковой части графика нагрузки,как правило, привлекается специальноепиковое оборудование, имеющее высокиеманевренные характеристики; к их числуотносятся: газотурбинные установки(ГТУ), гидроаккумулирующие электростанции(ГАЭС), гидроэлектростанции с регулируемымстоком (ГЭС).

При прохождении проваловнагрузки приходится разгружатьзначительную часть агрегатов, а частьиз них даже останавливать. Особенносложным является прохождение ночногоминимума нагрузки, если оно требуетежесуточного останова части агрегатов.

Внастоящее время тенденция разуплотненияграфиков нагрузки продолжает сохраняться,и в последние годы величина коэффициентанеравномерности графиков нагрузкидостигла во многих энергосистемахуровня Кнер= 0,6-0,65.

Взависимости от маневренных свойств ипоказателей экономичности энергоустановкиразличного типа по разному привлекаютсяк покрытию графиков электрических нагрузок. Пример использования установокразличного типа для покрытия суточного графика нагрузки энергосистемыпредставлен на рис. 1.2.

На графике условновыделено три зоны: базовая, полупиковая,пиковая ( в отдельных случаях производятделение на четыре зоны [5], добавляя ещеполубазовую зону). В каждой зоне графиканагрузки используются различные типыустановок, исходя из их характеристик.

Это позволяет обеспечить наиболееэффективное использование установоккак с точки зрения экономичности, таки их надежности.

Всоответствии с этими зонами классифицируюти установки, работающие в них. Так вбазовой зоне, работают агрегаты несущиепостоянную, преимущественно номинальнуюнагрузку, как в суточном, так и в недельномразрезе. Чаще всего к таким агрегатамотносятся АЭС, ТЭЦ и ГЭС без регулируемогостока.

Вполупиковой части графика нагрузкииспользуются агрегаты, которые могутработать с разгружением в периодыснижения нагрузки в системе, а частьнекоторых может останавливаться припрохождении ночного провала, а такжена выходные и праздничные дни.

Кполупиковым агрегатам относится большаячасть конденсационных энергоблоковТЭС, а также парогазовые установки. Кпиковым агрегатам относятся установки,работающие только в часы покрытиямаксимума нагрузки.

Сюда относятся ГТУ,ГАЭС, ГЭС с регулируемым стоком.

РаботаАЭС в базовой части графика нагрузкиобусловлена технической невозможностьюи экономической нецелесообразностьюпривлечения их к регулированию графиканагрузки.

ТЭЦтакже используются в базовой частиграфика нагрузки (в основном в отопительныйпериод), что обусловлено необходимостьюобеспечения графика отпуска теплоты.В летний (неотопительный) период годаТЭЦ могут привлекаться к регулированиюграфика электрической нагрузки вполупиковой зоне.

Маневренныехарактеристики конденсационныхэлектростанций зависят в основном отманевренных возможностей котельныхагрегатов, что будет рассмотрено позднее.

Современныегазотурбинные установки, даже большоймощности, обладают высокой маневренностьюи могут пускаться и набирать нагрузкудо номинальной мощности за 15-30 минут,что и позволяет использовать их в пиковойзоне.

Нарядус суточной и недельной неравномерностьюграфиков электрической нагрузки энергосистемы имеет место существенноеизменение потребления электроэнергиии в течение года. На рис. 1.3 для иллюстрацииэтого представлен типичный графикизменения суточных максимумовэлектрической нагрузки в течение годадля энергосистемы России.

Анализ этогографика показывает, что в течение летнего периода наблюдается существенныйспад потребления электроэнергии. Онобусловлен увеличением продолжительностисветового дня и повышением температурынаружного воздуха.

Для некоторыхзарубежных стран, особенно расположенныхв климатической зоне с высокими летнимитемпературами и развитой системойкондиционирования, наоборот характеренлетний максимум электрической нагрузки,например для Калифорнии в США.

Рис. 1.3. Графикизменения суточных максимумовэлектрической нагрузки энергосистемыпо месяцам года

Наличие провалаэлектрической нагрузки энергосистемыв летний период создает благоприятныеусловия для ремонта оборудования. Летнююзону провала нагрузки поэтому частоназывают зоной ремонтов (или «ремонтнойплощадкой»).

Анализ графика изменениясреднемесячных максимумов электрическойнагрузки показывает, что в течениелетних месяцев происходит снижениенагрузки на 20 и даже более процентов.

Наличие этой зоны позволяет уменьшитьвеличину специального, так называемого, «ремонтного резерва” в энергосистеме.

Дляобеспечения своевременного покрытияменяющегося графика нагрузок приняетсяпланирование режимов работы. Задачиуправления режимами ЭЭС делятся начетыре временных уровня (для каждойступени территориальной иерархии):

  • 1. Долгосрочное планирование режимов (на месяц, год, более длительная перспектива). Задачи этого уровня:

  • прогнозирование потребления энергии и характерных графиков нагрузки;

  • разработка балансов мощности и электроэнергии (годовых, квартальных, месячных);

  • оптимизация планов использования энергоресурсов и проведения плановых ремонтов;

  • разработка схем и режимов для характерных периодов года (осенне-зимний максимум, период паводка и др.), а также в связи с вводом новых объектов и расширением состава параллельно работающих ЭЭС;

  • решение всего комплекса вопросов повышения надежности электро­снабжения и качества электроэнергии, внедрения и совершенствования средств диспетчерского управления и систем автоматического управления нормальными и аварийными режимами;

  • разработка диспетчерских инструкций.

  • 2. Краткосрочное планирование режимов (на сутки, неделю). Задачи этого уровня:

  • корректировка решений 1-го уровня по мере изменения и уточнения условий работы ЕЭС (уровень потребления, обеспеченность гидроресурсами, топливная конъюнктура и т. п.); ряд решений 1-го уровня выступает здесь в виде ограничений (недельные или суточные расходы гидроресурсов, мощности агрегатов, выведенных в ремонт, и т. п.).

  • 3. Оперативное управление текущими режимами. Задачи этого уровня:

  • оперативное ведение текущего режима по суточным планам-графикам;

  • корректировка (дооптимизация) режима при отклонении параметров режима от плановых значений.

  • 4. Автоматическое управление нормальными и аварийными режимами. Задачи этого уровня:

автоматическое управление,проводимое централизованными и местнымисистемами и устройствами автоматическогорегулирования режима, устройствамирелейной защиты и противоаварийнойавтоматики.

Источник: https://studfile.net/preview/1122637/page:3/

Vse-referaty
Добавить комментарий