- •Раздел 1. Энергосистемы и их технологические особенности. Основы прогнозирования.
- •1.1.Определения энергетической и электрической систем
- •1.2. Элементы энергосистемы и их характеристика
- •4) Потребители электроэнергии
- •1.3. Технологические особенности энергосистем
- •1.4. Преимущества объединения электростанций в единую энергосистему
- •1.5. Распределение нагрузки между электростанциями
- •1.6. Пример оптимального распределения активной мощности между тремя тепловыми станциями
- •1.7. Основы прогнозирования
- •1.8. Пример выбора модели и осуществление прогнозирования
- •1.9. Учёт иных событий при прогнозировании
- •1.10. Основные понятия о графиках нагрузок
- •1.11. Суточный график и его характеристики
- •1.12. Годовые графики и их характеристики
Раздел 1. Энергосистемы и их технологические особенности. Основы прогнозирования.
1.1.Определения энергетической и электрической систем
Энергетическая система - это совокупность электростанций, линий электропередачи, трансформаторных подстанций, топливно-энергетического комплекса ( добыча сырья, хзранение), связанных единством процесса производства и потребления электрической и тепловой энергии.
Электроэнергетическая система (ЭЭС) - часть энергосистемы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, электрических сетей, электроприемников и других электроустановок.
Полный технологический цикл энергосистемы (рис.1.1) включает добычу, переработку и хранение топлива, сжигание его в котле — преобразование химической энергии топлива в тепловую энергию пара. Пар вращает турбину, тепловая энергия переходит в механическую, приводящую в движение генератор. В статорной обмотке генератора возникает электрический ток за счет вращающегося магнитного поля ротора. После генератора электрическая мощность поступает в трансформатор, где происходит преобразование ее параметров.
Все элементы технологической схемы производства электроэнергии являются элементами энергосистемы и делятся на два класса:
1. передающие: транспортер, вал турбины, вал генератора, линия электропередачи;
2. преобразующие: котел, турбина, генератор, трансформатор.
1.2. Элементы энергосистемы и их характеристика
1) Электростанция — элемент энергосистемы, предназначенный для преобразования химической энергии топлива в тепловую и электрическую, состоит из топливного склада, котельного и турбинного агрегатов, генератора и распределительных устройств. На электростанции имеется большое хозяйство собственных нужд, служащее для обеспечения нормального технологического цикла.
По особенностям технологического процесса производства электроэнергии и используемым видам топлива электростанции подразделяются на:
- конденсационные (КЭС),
- теплоэлектроцентрали (ТЭЦ),
- атомные (АЭС),
- гидроэлектростанции (ГЭС),
- гидроаккумулирующие (ГАЭС),
- газотурбинные (ГТЭС).
К КЭС обычно относятся электростанции, потребляющие органическое топливо (уголь, газ, мазут, торф, сланец), турбины которых работают по конденсационному циклу, когда практически весь пар, вырабатываемый парогенератором, конденсируется и его энергия преобразуется в механическую энергию вала турбины, а затем и в электрическую.
На ТЭЦ значительная часть тепловой энергии передается по трубам потребителям и используется непосредственно в технологических процессах. И лишь часть тепловой энергии преобразуется в электрическую. На ТЭЦ для этого устанавливают турбоагрегаты двух типов: теплофикационные и противодавления.
АЭС используют энергию ядерного горючего, также преобразующегося в тепловую энергию пара. АЭС могут использоваться как КЭС и как ТЭЦ, соответственно они обозначаются АКЭС и АТЭЦ.
ГТЭС с помощью газовых турбин непосредственно преобразуют энергию сгорания газообразного топлива в механическую и затем электрическую энергию. Изготавливаются также парогазовые установки (ПГУ), работающие по смешанному циклу.
Разнообразны так называемые нетрадиционные типы электрогенерирующих станций. К ним относятся электростанции с магнитогидродинамическими (МГД) генераторами, приливные электростанции (ПЭС), ветровые, гелиоустановки и т. д. Как в настоящее время, так и в обозримом будущем эти типы электростанций не будут иметь существенной роли в энергобалансе страны.
2) Подстанция— электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов, распределительных устройств, аккумуляторных батарей, устройств управления и собственных нужд.
Распределительным пунктом называется устройство, предназначенное для распределения электроэнергии на одном напряжении без преобразования и трансформации.
3) Воздушной линией электропередачи (ЛЭП) называется устройство для передачи и распределения электроэнергии на большие расстояния по проводам, расположенным на открытом воздухе.