Режимы потребления электрической энергии

Различают следующие основные группы потребителей энергии:

1.Промышленные предприятия.

2.Строительство.

3.Электрофицированный транспорт.

4.Сельское хозяйство.

5.Бытовые потребители и сфера обслуживания городов и рабочих поселков.

6.Собственные нужды Э.С.

Потребление электрической энергии отдельными предприятиями, населением городов в течение суток и года неравномерно. Это связано с работой предприятий в одну, две и три смены с неодинаковой нагрузкой, а также внешними факторами: продолжительно светлой части суток, температурой воздуха и др. Значительную неравномерность вносит осветительная нагрузка, которая возрастает зимой утром и вечером.

Режим потребления электроэнергии принято представлять графиком нагрузки, который отражает колебание спроса на электроэнергию во времени и выражается зависимостью активной Р, реактивной Q или полной мощности S от времени. Различают суточные графики для разных дней недели и разных периодов года, а также годовые графики.

 

а) б) в)

Характерные суточные графики эл. нагрузки энергосистемы: а – зимние месяцы, б – летние месяцы, в – годовой график месячных максимальных нагрузок.

Характерными величинами суточного графика являются нагрузки: максимальная Рmax, минимальная Рmin, средняя Рср, а также коэффициент неравномерности нагрузки Кнр = Рmin/Рmax. В суточном графике различают базовую часть, соответствующую нагрузке Р ≤Рнч min, полупиковую часть при Рнч min ≤ Р ≤ Рдн min, пиковую часть при Р > Рдн min.

Годовые графики строят по характерным суточным графикам зимних, весенне-осенних и летних дней.

Площадь годового графика пропорциональна энергии W, потребленной в течение года. Отношение Тmax=W/Pmax называют продолжительностью использования максимальной нагрузки.

Графики нагрузки различных групп потребителей энергии позволяют прогнозировать ожидаемые максимальные нагрузки, режим и размеры потребления электроэнергии, обоснованно проектировать развитие энергосистемы. Чем равномернее графики нагрузки потребителей и равномернее график нагрузки энергосистемы в целом, тем легче обеспечить экономичную работу ЭС.

 

Режимы энергосистемы и участие электростанций

в выработке электроэнергии.

 

Нагрузка электрической системы слагается из следующих составляющих:

1. Нагрузок потребителей.

2. Мощности собственных производственных нужд ЭС.

3. Потерь мощности в сетях.

Так как потребление мощности неравномерно как в течение суток, так и в течение года, то нагрузка энергосистемы также неравномерна (см. рис. 1).

 

Рис. 1

 

Нагрузка электрической системы должна быть распределена между всеми ЭС, суммарная установленная мощность которых Рнг max несколько превышает наибольший максимум системы.

Покрытие базовой части суточного графика возлагают:

1. На ТЭЦ, максимальная экономичность которых имеет место при соответствии тепловой и электрической нагрузок.

2. На АЭС, регулирование мощности которых затруднительно.

3. На ГЭС в размере, соответствующему минимальному пропуску воды, необходимо по санитарным требованиям и условиям судоходства. Во время паводка участие ГЭС в покрытие базовой части графика нагрузки может быть увеличено с тем, чтобы не сбрасывать бесполезно избыток воды.

Покрытие пиковой части графика возлагают на ГЭС и ГАЭС, агрегаты которых допускают частые включения и отключения, быстрое изменение нагрузки. Остальная часть графика может быть покрыта КЭС, работа которых наиболее экономична при равномерной нагрузке. Эта нагрузка частично выравнивается ГАЭС при работе их в насосном режиме.

Чем не равномернее график нагрузки, тем большую мощность должны иметь ГАЭС и ГЭС. В этом случае обеспечится экономичная работа КЭС без резкого снижения их нагрузки в ночные часы.

 

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение парового котла и его устройство?
2. В чем отличие прямоточного котла от котла барабанного типа?
3. Дайте определение водогрейным и энергетически котлам.
4. Дайте определение следующим элементам парогенератора: поверхности нагрева, пароперегреватели, барабана, воздухоподогревателя, экономайзера и обмуровки.
5. Перечислите виды турбин на ЭС, их маркировку и область применения.
6. Что такое теплофикационный и промышленный отборы пара? На станциях какого типа такие отборы производят?
7. Какие типы генераторов применяются на ЭС? С какой частотой они вращаются и сколько пар полюсов у генераторов ТЭС, ГЭС и АЭС? Какие способы охлаждения генераторов применяют?
8. Что такое суточный график потребления электроэнергии и каковы его параметры?
9. Перечислите типы ЭС, работающих в различных частях суточного графика нагрузки.
10. Какие ЭС покрывают базовую часть суточного графика?
11. Какие ЭС покрывают пиковую часть суточного графика?
12. Что такое базовая, полупиковая и пиковая части суточного графика нагрузки?
13. Для чего составляют суточные и годовые графики нагрузок?
14. Перечислите способы сглаживания суточного графика.