Энергосистема
Энергетическая система (энергосистема) — совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи, распределения и потребления электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом [1].
Содержание
Характерные свойства энергосистем
- Одновременность процессов производства, распределения и потребления электроэнергии. Генерация электроэнергии жёстко определена её потреблением. Распределение электроэнергии происходит с потерями. В связи с чем необходимо учитывать следующие особенности:
- Снижение выработки мощности на электростанциях против требуемого значения приводит к снижению потребления, в случае отсутствия резервных источников питания у потребителей.
- Снижение поребления электрической энергии приводит к соответсвующему (с точностью до потерь) снижению выработки мощности на генераторах электростанций. Это не даёт полностью использовать установленную мощность электростанций на период времени снижения потребления электрической энергии.
- Небаланс между суммарной мощностью, генерируемой на электростанциях, и суммарной мощностью потребления в энергосистеме, не может существовать. При снижении мощности, генерируемой на электростанциях, автоматически снижается мощность потребления, но при этом обычно изменяется качество электрчиеской энергии.
- Быстрота протекания процессов в энергосистеме требует специальных автоматических быстродействующих устройств, обеспечивающих качество электроэнергии, требуемый уровнеь надёжности и живучести, а также надлежащее протекание переходных процессов.
- Связи энергосистемы со всеми отраслями экономики предопределяют необходимость своевременного опережающего развития энергосистем.
Параметры описывающие состояние энергоситсемы обычно получают на основе измерений или в результате моделирования. При этом на основе моделирования исследуемых процессов оценивается прогнозные значения параметров энергосистемы в тех или иных режимых работы. А натурные измерения поволяют оценить особенность реальных процессов происходящих в энергосистеме. Это позволяет верифицировать составленные модели и собрать необходимые исходные данные для моделирования.
Преимущества объединения электрических систем
- Уменьшение величины суммарного резерва мощности.
- Увеличение числа часов использования дешёвых источников энергии, например гидроэлектростанций.
- Снижение суммарного максимума нагрузки объединённой энергосистемы за счёт "широтного" и "долготного" эффекта.
- Взаимопомощь в случае неодинаковых сезонных (суточных) изменений мощности электростанций.
- Облегчение работы энергосистем при проведение плановых ремонтов.
"Долготный" эффект - возникает при объединении энергосистем по долготе. В этом случае часы максимумов нагрузки смещены по времени, что приводит к снижению суммарного совмещённого максимума.
"Широтный" эффект - возникает при объединени энергосистем по широте. В этом случае длительность максимумов нагрузки на различных широтах может отличаться, в связи с чем возможна помощь со стороны районов энергосистемы с меньшей длительностью максимума нагрузки.
Основные элементы
В электроэнергетической системе принято выделять следующие элементы:
- Линии электропередач.
- Электрические машины.
- Коммутационные аппараты.
- Устройства силовой электроники.
- Приемники электрической энергии (нагрузка).
- Релейная защита и автоматика.
- Устройства заземления.
- Измерительные устройства.
Литература
1. ГОСТ 21027-75 «Системы энергетические. Термины и определения»
2. Электрические системы. Электрические сети. / Под ред. д.т.н. В.А. Веникова. М.: Высшая школа - 1971.