Рабочие режимы электроэнергетических систем

Страницы работы

Фрагмент текста работы

РАБОЧИЕ РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

4.1. БАЛАНС АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И ЕГО СВЯЗЬ С ЧАСТОТОЙ

Особенность электроэнергетических систем состоит в практически мгновенной передаче энергии от источников к потребителям и невозможности накапливания выработанной электроэнергии в заметных количествах. Эти свойства определяют одновременность процесса выработки и потребления электроэнергии.

ЭЭС работают в режиме объединения всех электростанций на совместную работу по производству и распределению электрической энергии. Это дает ряд крупных преимуществ по сравнению с работой отдельных электростанций, не связанных между собою. Главными из них являются:

- снижение максимума нагрузки энергосистем по сравнению с их возможными значениями при изолированной работе;

- снижение суммарного максимума нагрузки ОЭЭС из-за сдвига во времени наступления максимумов нагрузки в отдельных энергосистемах (долготный и широтный эффекты);

- укрупнение единичных мощностей агрегатов на ЭС путем установки генераторов по 500—800 МВт и более;

- уменьшение резерва мощности в ОЭЭС, который является общим для всех электростанций;

- экономичное распределение генерации между ЭС с т.з. ОЭЭС;

- обеспечение работы атомных ЭС с большим числом часов использования именно их мощности;

- облегчение условий работы энергосистем при авариях и ремонтах в результате взаимопомощи.

Объединение электростанций и энергосистем вместе с тем создает ряд усложнений управления и эксплуатации ОЭЭС.

К числу таких усложненных задач, относящихся к ведению режима работы объединений, относятся:

а) регулирование частоты и активной мощности электростанций;

б) регулирование напряжения и реактивной мощности в электрической системе;

в) экономическое распределение активной и реактивной мощностей  между  электростанциями  для обеспечения  высокой  экономичности работы энергосистем;

г) обеспечение устойчивости параллельной работы генераторов электростанций, соединенных друг с другом посредством линий электропередачи большой протяженности;

д) ликвидация ненормальных режимов в системе.

Рассмотрим здесь кратко некоторые из указанных задач.

В каждый момент времени в установившемся режиме системы ее электрические станции должны вырабатывать мощность, равную мощности потребителей, и покрывать потери в сети - должен соблюдаться баланс вырабатываемой и потребляемой мощностей:

∑РГ = ∑РП = ∑РН + ∑∆P,                           (4.1)

Надпись: Нарушение  Результат
∑Рг<∑Рп  	спад f
∑РГ>∑РП	рост f
где ∑РГ - генерируемая активная мощность станции (за вычетом мощности, расходуемой на собств. нужды); ∑РП - потребление активной мощности; ∑РН — активная мощность нагрузки потребителей; ∑∆P — суммарные потери активной мощности.

При неизменном составе(!) нагрузок системы потребляемая ими мощность связана с частотой переменного тока. При нарушении исходного баланса частота изменится. Снижение генерируемой активной мощности приводит к уменьшению частоты,  возрастание - к росту частоты.

Это станет понятным, если представить систему, состоящую из одного генератора и двигателя, вращающихся с одинаковой частотой. Как только мощность генератора начнет убывать, частота понизится. Справедливо и обратное. Аналогично и в электрической системе, например при ∑РГ>∑РПтурбины начинают разгоняться и вращаться быстрее,  fрастет.

Причинами нарушения баланса мощности в системе могут быть: а) аварийное отключение генератора; б) неожиданный (неплановый) рост потребления мощности, например, электронагревателей в результате сильного снижения температуры;

в) аварийное отключение линий или трансформаторов связи.

Разберем аварийное отключение линиисвязи. Рассмотрим систему из двух частей – С1 и С2, соединенных линией связи.

При связанной работе обеих частей соблюдается баланс:

∑PГ1 + ∑PГ2 =  ∑PП1 + ∑PП2.

При этом в С1 генерация больше потребления: ∑PГ1>∑PП1, а в С2, наоборот, ∑РГ2< <∑РП2.

Если линия связи аварийно отключится,  то обе части системы будут

Похожие материалы

Информация о работе