Режим нагрузок потребителей и электрических систем

Ежегодные тщательные наблюдения позволяют на основе статистических данных заранее готовить источники активной и реактивной мощности к ожидаемой выдаче мощности.

Для примера на рис, 1-3 приведены суточные графики потребления активной мощности освещением жилых домов, уличным освещением, городом с населением до 250 тыс. чел- (график, учитывающий все виды электропотребления такого города). Всем графикам свойственно неравномерное потребление мощности в течение суток. Графики потребления активной мощности промышленными предприятиями могут сильно отличаться друг от друга на почве разной сменности (односменное, двухсменное и трехсменное) и разного характера технологического процесса (рис. 1-3,г—е). Резкими скачками характерно потребление активной мощности электрифицированным транспортом. Стабильным потреблением в течение суток отличаются химические предприятия.

Наибольшую мощность по суточному графику длительностью не менее получаса называют суточным максимумом мощности Р_{макс.сут}.

Площадь, ограниченная суточным графиком, представляет собой электроэнергию, выданную за сутки станцией (или потребленную потребителем),

При этом среднесуточная мощность будет представлять собой

Продолжительностью использования максимальной нагрузки называют то время (за сутки, за год, если анализируется годовой график нагрузки), которое требовалось бы работать с максимальной мощностью, чтобы обеспечить то количество электрической энергии, которое характеризуется заданным графиком:

T_макс=A/P_макс

Из рис. 1-3 видно, что Т_макс≤Т, где Т—полное время работы, характеризуемое графиком мощности (24 ч, если задан суточный график, и 8760 ч, если задан годовой график).

Степень неравномерности графика характеризуется коэффициентом заполнения графика (или коэффициентом нагрузки)

К_н=A/TP_макс=P_ср/P_макс

Использование установленной мощности характеризуется коэффициентом использования установленной мощности

К_и=A/TP_уст=P_ср/P_уст

при продолжительности использования установленной мощности

T_уст=A/P_уст

где Р_уст—суммарная установленная мощность всех агрегатов, включая резервные на характеризуемом объекте, кВт.

Изменение в течение суток мощности потребителей приводит к необходимости распределять эту мощность между станциями системы. В системе такое распределение осуществляется так, чтобы, обеспечив мощностью всех потребителей, получить наименьший расход топлива на выработку электроэнергии. Возможность такого целесообразного распределения нагрузок между станциями обеспечивается их совместной, параллельной работой на общую сеть и составляет одно из самых важных достоинств объединения электрических станций в систему. На рисунке приведен условный пример распределения суточного графика мощности между станциями. В базовой части графика 1, не изменяя своей мощности, работают крупные конденсационные станции с мощными агрегатами (ведущие частоту в системе), атомные станции, гидростанции, не имеющие водохранилищ, гидростанции в период паводка (чтобы не делать холостого сброса воды). Часть графика, отмеченная цифрой 2, может передаваться ТЭЦ, работающим по вынужденному графику, обусловленному графиком теплового потребления. Выработка мощности в период пиков 4 и 5 поручается гидростанциям, обладающим водохранилищами суточного регулирования. Участок 3 графика распределяется между агрегатами конденсационных станций небольшой и средней мощности (понятия относительные в условиях конкретных систем) и теплофикационными агрегатами, работающими в конденсационном режиме. Здесь распределение нагрузки производится не только между станциями, но и между отдельными агрегатами по условию наименьшего расхода суммарного топлива в системе.