Лекция 5 Характеристики нагрузок ээс

5.1. Графики электрических нагрузок

Потребление электрической энергии в ЭЭС зависит от вида электроприемников, режимов их работы, времени и других факторов.

Процесс электропотребления выражается графиком электрической нагрузки – графическим изображением зависимости активной мощности Pили токаIот времениt. Существуют графики суточные, недельные, сезонные и годовые, а также годовые по продолжительности.

Конфигурация суточного графика электрической нагрузки промышленных потребителей определяется особенностями технологического процесса данного производства. Суточный график бытовой нагрузки отличается большой неравномерностью (рис.5.1). Он характеризуется двумя явно выраженными максималь­ными зна­чениями – суточными максимумами в утреннее и вечернее время.

Для характерных групп потребителей существуют типовые суточные графики. Изображаются такие графики ступенчатыми зависимостями (рис. 5.2).

Суточные графики одного и того же потребителя меняются в зависимости от времени года из-за различной продолжительности светового дня, изменения температуры и т. д., и поэтому в зависимости от сезона потребление мощности характеризуется разными графиками.

Рис. 5.2. Суточный график бытовой нагрузки

в

б

а

Рис.5.3. Типовые графики активной нагрузки промышленных пред-

приятий: а – односменный; б – двухсменный; в – трехсменный

По суточным графикам строят годовые графики и годовые упорядоченные – по продолжительности (рис. 5.4,а,б).

Графики по продолжительности представляют собой диаграммы постепенно убывающих значений мощности, каждому из которого соответствует время (продолжительность), в течение которого данная мощность требуется потребителю.

б

а

Рис. 5.4. Годовые графики нагрузки: а – временной;

б – по продолжительности

По типовым графикам можно построить суммарные графики нагрузки ЛЭП, подстанции, узла нагрузки и т. д. Для целей управления и проектирования ЭЭС используются главным образом суточные графики зимнего и летнего рабочего дня, а также годовые графики месячных максимумов.

Суточный график (рис. 5.5) характеризуется следующими показателями:

·максимальной и минимальной нагрузкойP_max,P_min;

·среднесуточной наг­рузкой; гдеW_сут– суточная потребляемая электроэнергия;

·коэффициентом неравномерности нагрузки;

·плотностью графика нагрузки.

Суточный график нагрузки условно делится на три характерные зоны: базисную 3, расположенную ниже линии минимальной нагрузки; полупиковую 2 – между линиями минимальной и среднесуточной нагрузок; пиковую – выше линии среднесуточной нагрузки.

Рис. 5.5. Суточный график нагрузки энергосистемы

Энергия, потребляемая в течение суток,

(1.45)

или для усредненных на часовом интервале значений ступенчатого графика нагрузки

. (1.46)

где P_i– усредненное значение мощности наi-м часовом интервале;Dt –часовой интервал времени.

Аналогичные показатели могут применяться также для характеристики недельных, месячных, сезонных и годовых графиков.

Плотность годового графика нагрузки обычно характеризуется продолжительностью (числом часов) использования максимальной нагрузки (рис. 5.6)

, (1.47)

где С учетом этого получаем

. (1.48)

T_max– время, в течение которого потребитель, работая с максимальной нагрузкой, получит из сети такое же количество энергии, что и работая по действительному графику за год.

Рис. 5.6. Время использования максимальной

нагрузки

Среднее значение T_maxдля различных групп потребителей приведено в табл. 5.1.

Кроме графиков по активной мощности аналогичным образом строятся графики и для реактивной мощности, которые часто изображаются на одном графике с активной мощностью (рис. 5.7).

Т а б л и ц а 5.1