Файл: Усов С.В. Основы эксплуатации электрических станций конспект лекций.pdf

Математическое описание различных вариантов процеду­ ры прогнозирования для каждой составляющей нагрузки и для суммарного графика системы приведено в [1].

Осветительно-бытовой график сильно влияет на число и расположение пиков на системном графике и на его конфигу­ рацию. Чем больше относительная величина осветительной нагрузки, тем неспокойней характер суммарного графика си­ стемы. Осветительная нагрузка зависит от времени дня, сезо­ на года и подвержена значительному влиянию внешних слу­ чайных воздействий, например погоды. Все эти влияния от­ ражаются на системном графике.

При соотношении осветительной нагрузки и промышленной нагрузки 1 :5 системный график уже приобретает выражен­

грузки, носит название системы городского типа со смешанной нагрузкой.

При соотношении осветительно-бытовой и промышленной нагрузки 1:10 коэффициент неравномерности графика kB пре­ восходит значение 85—90% и пики нагрузки сглаживаются. Систему с такой нагрузкой называют промышленной систе­ мой.

Таким образом, относительное увеличение промышленной нагрузки оказывает благоприятное влияние на конфигурацию суммарного графика, выравнивая его и уменьшая пики на­ грузки.

§ 2. Скорость изменения нагрузки

Очень важной динамической характеристикой графика, в особенности с точки зрения его регулирования, является ско­ рость изменения нагрузки dP/dx. Этот показатель обычно вы­ ражают в процентах включенной мощности машин станции или системы и определяют изменения нагрузки в минуту. Только тогда получается полное представление о напряжен­ ности работы машин станции или системы при регулировании графика. Конечно, в этом случае необходимо учитывать не только изменения усредненной нагрузки, но и накладываю­ щиеся на них флуктуационные колебания.

С точки зрения скорости изменения нагрузки на графике различают несколько периодов, в течение которых эти ско­

к дневной в период времени от 6.00 до 8.00 имеет место значи­ тельно большая скорость повышения нагрузки. Она составляет

10

на рис. 1 около 0,2% в минуту. Очень быстрые изменения на­ грузки возникают при понижениях графика, вызванных пауза­

МВт

1800 —

мин

из-за отключения межсистемной линии связи наблюдались скорости изменения графика в 20—25% в минуту (!).

§ 3. Колебания нагрузки

Точные измерения показывают, что кривая изменения на­ грузки не остается спокойной и плавной, как это указано на суточном графике, выполненном обычными способами, а всегда сопровождается колебаниями большей или меньшей

амплитуды (рис. 3).

Причинами появления этих колебаний, накладывающихся

на основной график, служат:

а) толчки нагрузки крупных потребителей с мощными

11

&== Т^^-^макс.

МВт —►

Рис з где Рыме — максимальная включенная мощность системы; т — коэффициент, характеризующий относительную величину

промышленной нагрузки,

Здесь Рмакс — суммарная нагрузка системы, МВт; Р*— мотор­

мощность двигателя Рдв Ср или осветительно-бытового прибора Росв ср. МВт.

Коэффициент т изменяется вместе с изменениями соотно­ шения моторной и осветительно-бытовой нагрузки, и его вела-

12

чина, как правило, больше днем и меньше ночью и больше в рабочий день, чем в субботу и воскресенье. Для одной круп­ ной системы, например, коэффициент т равен 0,03 МВт для рабочего дня и 0,01 для воскресенья;

в) быстрые колебания с очень малой амплитудой и перио­ дом в 1—2 секунды, вызванные разной нечувствительностью первичных регуляторов отдельных турбин и качаниями рото­ ров при изменениях нагрузки генераторов. Эта третья катего­ рия колебаний принадлежит также к флуктуационным коле­ баниям нагрузки и отмечается регистрирующими приборами, ■однако ввиду малости их амплитуды с ними не считаются и не пытаются их устранить.

Так как мощность энергетической системы обычно увели­ чивается значительно быстрее, чем средняя мощность единич­ ного двигателя и осветительно-бытового прибора, относитель- -ная величина коэффициента т и амплитуды флуктуаций е с ■ростом мощности системы падает.

Если Ро — начальная мощность энергосистемы, а% — сред­ ний процент увеличения нагрузки в год, А — число лет, то мощность системы Р через А лет достигнет значения

Ял = Л,(1 + а ) л МВт.

’За тот же период времени коэффициент т увеличится до зна­ чения

111а — Ю-о(1 4~ а) ).

.-.а амплитуда флуктуационных отклонений нагрузки — до зна­ чения

eA= e0(l + а)°’75А.

-§ 4. Выравнивание графиков нагрузки

Под выравниванием графиков нагрузки здесь понимается -активное воздействие на режим потребления, приводящее к уменьшению максимумов нагрузки, увеличению ночной на-

.грузки и уменьшению скорости изменения графика во все часы суток, т. е. к облегчению регулирования нагрузки систе­ мы или станции.

Выравнивание трафиков не только облегчает работу обо­ рудования станций, но и повышает экономичность и рацио­ нальность его использования.

Понижения максимумов и повышения ночных минимумов нагрузки достигают увеличением числа смен на предприятиях, д также введением поощрительных ночных тарифов на ^энергию.

Эффективным средством уменьшения вечернего максимума

13

нагрузки явилось передвижение часовой стрелки вперед по отношению к истинному астрономическому времени. При этом фактический максимум промышленной составляющей графика наступает раньше, а осветительно-бытовой максимум оста­ ется во времени на своем месте. В результате они перестают накладываться друг на друга и общий максимум значительно уменьшается. Такое передвижение стрелки часов на 1 час вперед, декретированное правительством СССР в 1930 году, уменьшило вечерний максимум наших энергосистем приблизи­ тельно на 8%.

Несовпадение максимальной нагрузки в энергосистемах, находящихся в различных часовых поясах, обусловливает по­ нижение суммарного максимума при объединении этих систем на 6—9% (межсистемный эффект).

Уменьшение скорости изменения графика системы достига­ ется в основном раздвижением начала смен предприятий. При. этом одновременно уменьшается несколько и максимум на­ грузки, однако главное значение этого мероприятия заключа­ ется в уменьшении крутизны подъема графика нагрузки.

Уменьшение неравномерности графика нагрузки возможно также за счет повышения ночного провала при работе в ноч­ ные часы в режиме потребления гидроаккумулирующих элек­ тростанций (ГАЭС), которые затем в часы наибольшей на­ грузки системы помогут пиковым станциям.

Очень большое значение для выравнивания графиков на­ грузки могут иметь так называемые потребители-регуляторы,, часы работы которых и величина потребляемой мощности за­ даются энергосистемой. Последние два мероприятия в наших, энергосистемах пока применяются недостаточно.

Следует упомянуть в заключение, что в случае аварийной необходимости (при недостатке мощности из-за выпадения крупных агрегатов и даже целых электростанций либо из-за недостатка топлива на ТЭС и воды на ГЭС) производится аварийное ограничение потребления энергии, плановое, а в не­ отложных случаях — аварийное, выполняемое путем отключе­ ния потребителей на срок, необходимый для полного восста­ новления нормального положения в энергосистеме. Аварийные отключения производятся вручную либо автоматами аварий­ ной разгрузки по частоте, настроенными обычно на несколькоступеней понижения частоты в системе и имеющими различ­ ные выдержки времени.

§ 5. Регулирующий эффект нагрузки

При отклонениях частоты и напряжения от нормы потреб­ ление как активной, так и реактивной мощности в системе изменяется, и эти изменения отражаются на суммарном гра-

14