Эффективность создания и объединения

Основные понятия работы энергосистем

Энергетическая система (энергосистема) – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима (работающих параллельно) в не­прерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла при общем управлении этим режимом. Но в курсе
«Устойчивость электроэнергетических систем» наше внимание будет обращено только к электрической части.

Электроэнергетическая система (ЭЭС) – это условно выделенная часть энергетической системы, в которой осуществляются выработка, преобразование, передача и потребление электрической энергии и которая рассматривается как единое целое в отношении протекающих в ней физических процессов (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Понятие энергетической системы

Особенность электроэнергетической системы (ЭЭС)состоит в единстве процесса:производства (генерации), передачи (транзита), распределения, потребления электроэнергии(рис. 1.2) [1].

Приведенный выше термин «особенности работы» означает то, что выработанную электроэнергию нельзя складировать и накапливать в промышленных (значительных) объемах. Таким образом, существует баланс между выработанной и потребленной электроэнергией (с учетом потерь на передачу и потребление на собственные нужды) [2].

Рис. 1.2. Пример ЭЭС с указанием основных процессов

Объективно нужно понимать, что потребление электроэнергии не может быть постоянно одинаковым. Даже в сутках потребление изменяется, например, в рабочие часы идет максимальное потребление энергии, ночью потребление минимально. Происходят случаи выхода из строя электрооборудования, возникают короткие замыкания, т. е. меняются режимы работы ЭЭС.

Режим энергосистемы – это совокупность процессов, характеризующих работу электрической системы и ее состояния в любой момент времени. Режим характеризуется параметрами [4].

Параметры режима– это показатели, количественно определяющие состояние и качество работы электроэнергетической системы. К параметрам режима относятся: значения мощности, напряжения, тока, частоты в электроэнергетической системе, углов сдвига векторов ЭДС, напряжений, токов и т. д. Параметры режима связаны соотношениями, в которые входят параметры системы [4].

Параметры системы – это показатели, количественно определяющие физические свойства системы как некоторого материального сооружения, зависящие от схемы соединений ее элементов и принимаемых допущений. К параметрам системы относятся: значения полных, активных и реактивных сопротивлений [4], проводимостей элементов, собственных и взаимных сопротивлений, коэффициентов трансформации, постоянных времени, коэффициентов усиления.

Различают следующие режимы электрических сетей.

1. Установившийся (нормальный режим) – состояние системы, когда параметры режима изменяются в небольших пределах, позволяющих считать эти параметры неизменными. Примером может служить суточный график нагрузки [1].

2. Нормальные переходные режимы – возникают при нормальной эксплуатации системы (включение и отключение нагрузки) [1].

3. Аварийные режимы – возникают в ЭС при коротких замыканиях (КЗ), обрывах, внезапных отключениях и т. д. [1].

4. Послеаварийные режимы – наступают после отключения поврежденных элементов ЭС [1].

Режимы электрической системы, как установившиеся, так и переходные, должны отвечать определенным требованиям. Так, в нормальном рабочем режиме системы, принимаемом, как правило, за исходный, должны быть обеспечены:

1) качество – снабжение потребителей энергией, отвечающей по показателям установленным нормативам;

2) надежность – снабжение потребителей энергией без длительных перерывов и без снижения ее качества;

3) живучесть – возможность противостоять воздействию внешних сил и длительное время сохранять это состояние;

4) экономичность – надежное снабжение потребителей энергией удовлетворительного качества при возможно меньших затратах средств на ее производство и передачу [8].

Эффективность создания и объединения