- •Оглавление
- •Топливно-энергетические ресурсы
- •Особенности управления на гэс
- •Функции электрической сети
- •Транспорт электроэнергии
- •На лэп длиной порядка 1000 км и выше менее затратным является транспорт электроэнергии постоянным током.
- •Особенности электроэнергетического производства и управления
- •Надежность электроснабжения
- •Ущерб энергетической системы.
- •Особенности электрических станций
- •Состав и характеристика средств энергопредприятей
- •Основные средства энергопредприятий
- •Оборотные средства энергопредприятий
- •Баланс электроэнергии
- •Баланс мощности энергосистемы
- •Возобновляемые источники электроэнергии
- •Капиталовложения и инвестиции
- •Издержки и себестоимость
- •Структура себестоимости производства электроэнергии на электростанциях различных типов, %
- •Форма упрощенной калькуляции себестоимости энергии на тэц с цеховой структурой управления
- •Основы ценообразования в условиях рынка
- •Создание рао «еэс России»
- •Основы структурной реформы электроэнергетики. Основные ее направления
- •Государственное регулирование на форэм
- •Разнесение сетевых затрат
- •Инвестиционный проект
- •Интегральные критерии экономической эффективности инвестиций
- •Система методов сетевого планирования и управления
- •Менеджмент
- •Главная идея проекта
- •Организация управления энергопредприятиями
- •Организационно-производственная структура тепловых электростанций
- •Организационно-производственная структура гидроэлектростанций
- •Организационно-производственная структура атомных электростанций
- •Цеховая организационно-производственная структура атомной электростанции
- •Организационно-производственная структура предприятия электрических сетей
- •Смешанная организационно-производственная структура электрических сетей
- •Структура оао «Новосибирскэнерго» на 22.04.2009 г.
- •Ущербы от перерыва электроснабжения Надежность электроснабжения
- •Мотивация
- •Содержательные теории мотивации
- •Процессуальные теории мотивации
- •Контроль
- •Виды управленческого контроля
- •Внешний и внутренний контроль
- •Коммуникация
- •Этика делового общения и его принципы
- •Этика делового общения "сверху вниз"
- •Этика делового общения "снизу-вверх"
- •Этика делового общения "по горизонтали"
- •Алгоритм принятия управленческого решения
- •Выявление, анализ проблем и процесс выработки рационального решения
- •Стили руководства
- •Основные стили руководства Авторитарный стиль
- •Демократический стиль
- •Либеральный стиль
- •Методы влияния и формы власти руководителя
- •Формы власти
- •Власть, основанная на принуждении
- •Власть, основанная на вознаграждении
- •Должностная власть
- •Власть, основанная на авторитете
- •Авторитет личности
- •Методы влияния Влияние путем сотрудничества
- •Влияние путем убеждения
- •Влияние через участие
- •Практическое использование влияния
- •Конфликты
- •Формы производственных конфликтов
- •Конфликт как процесс
- •Стратегии преодоления конфликта
- •Ущербы от перерыва электроснабжения Надежность электроснабжения
Особенности электроэнергетического производства и управления
Энергетическое предприятие и его особенности
К энергетическим предприятиям относят электростанции, котельные, предприятия тепловых и электрических сетей. Продукцией энергетического предприятия является электроэнергия и тепло, а главной задачей — бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией и теплом в необходимом количестве. Имеют следующие особенности:
Не только производят продукцию, но и осуществляют ее транспорт (передачу) и распределение. Электроэнергию вырабатывают электрические станции (конденсационные, атомные, теплоэлектроцентрали, гидроэлектростанции, гидроаккумулирующие, геотермальные и т.п.). Передача и распределение электрической энергии осуществляется предприятиями электрических сетей. Тепло производят на ТЭЦ и в котельных, а передачу и распределение его — предприятия тепловых сетей;
Процесс производства представляет собой непрерывную цепь превращений энергии: 1) производство или превращение энергии используемых энергоресурсов в тот вид энергии, который необходим потребителю; 2) транспорт произведенной энергии и ее распределение между отдельными приемниками; 3) потребление энергии, состоящее в ее преобразовании в другие виды энергии, используемые в различных приемниках, или в изменении параметров энергии.
Процесс производства, передачи, распределения и потребления энергии протекает практически одновременно и непрерывно. Непрерывность процесса производства энергии, в свою очередь, приводит к следующим отличиям:
имеется абсолютная соразмерность производства и потребления энергии, т.е. отсутствуют местные скопления полуфабрикатов и продукции;
исключено бракование продукции и изъятие ее из потребления;
отсутствует проблема сбыта, из-за чего невозможно затоваривание;
нет надобности складировать продукцию, так как все, что производится, потребляется в тот же момент.
Невозможность складирования энергии обусловливает принципиальное отличие работы энергетических предприятий, которое состоит в том, что объемы выработки энергии подчинены потребителю и изменяются в соответствии с его потребностями. Невозможность бракования продукции (энергии) и изъятия ее из потребления возлагает на энергетические предприятия особую ответственность за постоянное качество энергии, т. е. поддержание в заданных пределах ее параметров, основными характеристиками которого являются:
для электрической энергии — напряжение и частота;
тепловой энергии — давление и температура пара.
Это требование обусловлено тем, что снижение качества энергии приводит к снижению качества продукции, выпускаемой потребителями энергии.
Временная иерархия управления технологическим процессом выработки электроэнергии
Кто осуществляет управление |
Ступень управления |
Время решения проблемы |
Функции |
Автоматика |
Релейная защита |
Десятые доли секунды |
Защита оборудования |
Противоаварийная автоматика |
До секунды |
Системная надежность | |
Компьютер |
Первичное регулирование |
Секунды |
Обеспечить качество электроэнергии |
Вторичное регулирование |
До 5 минут |
Обеспечить групповое качество электроэнергии | |
Диспетчер |
Оперативное диспетчерское управление |
Свыше 5 минут |
Обеспечит надежность, качество, экономичность |
Основные показатели технологических установок по электропотреблению.
Номинальная мощность Pном
Электропотребление Э =
Число часов использования мощности
Коэффициент использования мощности
Коэффициент полезного использования электроэнергии
Удельный расход электроэнергии на единицу продукции
Коэффициент мощности
Графики нагрузки.
Для составления баланса мощности используют графики электрических нагрузок, отображающие изменение потребляемой мощности в течение рассматриваемого периода времени. Графики нагрузки могут выражать режим электропотребления отдельных предприятий, подотраслей, районов, районных и объединенных энергосистем. От режимов потребления электроэнергии зависят режимы работы энергетических установок: основного оборудования электростанций, линий электропередачи и трансформаторных подстанций. Режимы электропотребления могут быть представлены в форме таблиц или в виде графиков. Графики электрической нагрузки рассматриваются как для активной нагрузки, так и для реактивной. Несовпадение конфигураций этих графиков определяется различиями в режимах потребления активной и реактивной мощности отдельными видами потребителей.
В зависимости от длительности рассматриваемого периода различают:
суточные, недельные, месячные и годовые графики нагрузок;
зимние, весенние, летние и осенние.
При планировании нагрузок пользуются типовыми (усредненными) графиками. Их составляют для разных групп потребителей (промышленных, сельскохозяйственных, коммунально-бытовых) и заданных периодов времени. В типовом графике каждая ордината нагрузки является среднеарифметической величиной для рассматриваемого периода.
Суточный
график нагрузки
Составляющие
части суточного
графика
нагрузки
Конфигурация графиков нагрузок энергосистемы определяется структурой потребителей электроэнергии и их режимами работы.
Графики нагрузки характеризуются: конфигурацией; максимальной, средней и минимальной нагрузками; соотношениями этих нагрузок.
Для анализа участия генерирующих мощностей в покрытии суточного графика нагрузки энергосистемы в нем различают три части: пиковую, полупиковую и базисную.
Часть суточного графика нагрузки, находящаяся между максимальной и средней нагрузкой, относится к пиковой (I); полупиковая — между средней и минимальной нагрузкой (II); базисная — ниже минимальной нагрузки суточного графика (III).
Суточный график электрической нагрузки энергосистемы характеризуется минимальной Ртin, средней Рср, максимальной Ртах нагрузками и их соотношениями.
Рассматриваются следующие соотношения:
коэффициент заполнения суточного графика:
где Эсут – суточное потребление энергии, млн кВт∙ч/сут; Эп – потенциальное потребление энергии; средняя нагрузка – Pср=Эсут/24
коэффициент минимальной нагрузки:
αmin =Рmin/Рmax.
П
Изменение
значений коэффициента
заполнения суточного
графика
График недельного
электропотребления
Годовые графики
нагрузки
Повышение удельного веса жилищно-коммунальной и сельскохозяйственной нагрузок, сокращение ночных смен приводят к разуплотнению графиков. Повышение удельного веса непрерывных производств, улучшение загрузки оборудования – к уплотнению графиков. Значения показателей графика зависят от структуры промышленности, климата и других факторов.
Создание объединенных энергосистем, использование двухставочных тарифов за потребление электроэнергии, ввод в действие потребителей-регуляторов (например, работа гидроаккумулирующей электрической станции в насосном режиме), увеличение коэффициента сменности предприятий, искусственное смещение начала суток – все это мероприятия, позволяющие снизить неравномерность суточных графиков нагрузки.
Недельный график электрических нагрузок отображает колебание нагрузки по дням недели, главным образом за счет выходных и праздничных дней. Помимо колебаний нагрузки внутри отдельных недель существуют колебания между неделями, вызываемые изменениями продолжительности светлых часов суток, приростом нагрузки. Внутри каждого месяца еженедельное электропотребление неодинаково:
где Энед1i; Энед2i, и т.д. — количество электроэнергии, потребляемой в первую и вторую недели рассматриваемого i-го месяца.
Месячные графики электрической нагрузки энергосистемы отображают колебание средненедельной нагрузки по неделям месяца.
Годовые графики электрической нагрузки показывают колебание среднемесячных Рср.мес или среднемесячных регулярных максимумов – , регулярных наибольших месячных максимумовPmax мес i, абсолютных месячных максимумов Pмес i по месяцам года.
Основными показателями годового графика являются:
коэффициент заполнения годового графика:
где Рmax месi – максимальная нагрузка энергосистемы за каждый месяц; Рmax год – годовой максимум нагрузки энергосистемы; Рmax ср.год – среднегодовая максимальная нагрузка;
коэффициент роста, характеризующий увеличение максимальной нагрузки рассматриваемого года по сравнению с предшествующим:
где Ртях1i, Ртахi2 — максимальные месячные нагрузки в январе и декабре рассматриваемого года.
Если kр = 1, то годовой график нагрузки энергосистемы называется статическим, если kр > 1 – динамическим, отражающим внутригодовой рост нагрузки;
годовое число часов использования максимума нагрузки энергетической системы:
где Эгод.с — количество энергии, потребляемое энергетической системой за год; Pmax.c – максимальная нагрузка системы.
Показатель hс характеризует расчетное число часов, при котором годовая потребность в электроэнергии покрывается при постоянной нагрузке. Он может быть определен как произведение числа часов в году и коэффициентов заполнения суточного, недельного, месячного и годового графиков нагрузки, ч:
где βнед и βмес — коэффициенты заполнения недельного и месячного графиков нагрузки соответственно.
Если известно значение hc, найденное при использовании коэффициентов неравномерности графиков нагрузки, то годовой максимум электрической нагрузки энергосистемы может быть определен в следующем виде:
КЭС.Эти электростанции имеют большое число часов использования установленной мощности — 6,5-7 тыс. Вместе с тем мощные КЭС, в особенности работающие на твердом топливе, характеризуются недостаточной мобильностью блоков по времени пуска, набора и сброса нагрузки. У этих блоков технически ограничена минимальная нагрузка и затруднены остановы в часы ночных провалов суточных графиков нагрузки энергосистемы. При работе в переменных режимах заметно ухудшаются экономические показатели эксплуатации (КПД, удельные расходы топлива). Сказанное определяет целесообразность их использования в базе суточных графиков нагрузки энергосистем. Маневренные качества мощных конденсационных блоков улучшаются, если в качестве топлива используется не уголь (сланец), а газомазутное топливо. В этом случае КЭС может работать и в полупиковой зоне суточного графика нагрузки энергосистемы.
ТЭЦ.В энергосистемах предназначены работать по вынужденному электрическому графику, определяемому режимом теплопотребления в течение суток и года. Однако турбины ТЭЦ, имеющие конденсаторы, технически возможно использовать и по свободному электрическому графику, когда электроэнергия частично или полностью вырабатывается в конденсационном режиме. Это делает возможным в связи с постепенным разуплотнением суточных графиков нагрузки энергосистем и, как следствие этого, необходимостью использования все большей части оборудования ТЭС в переменных режимах работы использовать свободную конденсационную мощность ТЭЦ для покрытия полупиковой зоны графиков. Вынужденная выработка электроэнергии ТЭЦ на базе отпуска тепла размещается в базе суточного графика нагрузки энергосистемы, поскольку тепловые нагрузки на отопление в течение одних суток практически не меняются.
ГЭС.Характеризуются высокой мобильностью сбора и сброса нагрузки, измеряемой десятками секунд. Использование ГЭС в энергосистеме особенно эффективно при соответствующем сочетании их с ТЭС. В этом случае появляется возможность маневрирования в течение года и суток энергоресурсами и генерирующими мощностями энергосистемы в зависимости от графиков нагрузки, водности, сезона и других факторов. При этом повышается эффективность эксплуатации тепловых станций за счет выравнивания их нагрузок. Гидроэлектростанции, имеющие суточное регулирование, используются для покрытия пиков суточных графиков нагрузки энергосистем. Высокая мобильность гидроагрегатов и возможность регулирования стока реки определяют целесообразность «пользования ГЭС также для аварийного и нагрузочного резервирования в энергосистемах. С учетом технических возможностей и экономической целесообразности может создаваться суточное, сезонное, годовое и многолетнее регулирование стока рек, на которых строятся ГЭС. Наличие годового, а тем более многолетнего регулирования, позволяет свести к минимуму потери паводковых вод и полнее использовать мощности ГЭС. В многоводные периоды года в энергосистемах, имеющих в своем составе крупные ГЭС, можно уменьшить использование ТЭС и на этой основе получить значительную экономию топлива, используя гидростанции в базе суточных графиков нагрузки.
ГАЭС.Используются для покрытия пиковой части суточных графиков нагрузки энергосистем. Одновременно они позволяют заполнять ночные провалы нагрузки энергосистем за счет подъема воды в верхнее водохранилище при работе генераторов в режиме двигателей.
АЭС.В силу относительно низкой маневренности их оборудования и высокой капитальной стоимости технически и экономически целесообразно использовать в базовой части суточных графиков нагрузки энергосистем.