Энергетическая система

Смотри также

Источники

Смотреть что такое «Энергетическая система» в других словарях:

энергетическая система — энергетическая система; энергосистема; система Совокупность взаимосвязанных электрический станций, подстанций, линий электропередач, электрических и тепловых сетей и центров потребления электрической энергии и теплоты, объединенных процессом… … Политехнический терминологический толковый словарь

Энергетическая система — (Electric system, electric power pool) — совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима (работающих параллельно) в непрерывном процессе производства, преобразования и… … Экономико-математический словарь

энергетическая система — энергосистема Совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла при общем управлении … Справочник технического переводчика

энергетическая система — энергосистема Совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла при общем управлении … Справочник технического переводчика

Энергетическая система — 14. Энергетическая система Энергосистема По ГОСТ 21027 Источник: ГОСТ 19431 84: Энергетика и электрификация. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Энергетическая система — (энергосистема) – совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла при общем … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

энергетическая система с высокими показателями — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN high performamce power systemHIPPS … Справочник технического переводчика

энергетическая система с использованием солнечной энергии с жидкометаллическим теплоносителем — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN liquid metal solar power system … Справочник технического переводчика

энергетическая система (энергосистема) — 3.36 энергетическая система (энергосистема): Совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Энергетическая система (Энергосистема) — English: Energetical system Совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла … Строительный словарь

Источник

Основные понятия об электрической системе

Энергетической системой называют совокупность установок и устройств, предназначенных для выработки, преобразования, распределения и потребления тепловой и электрической энергии, связанных единым режимом работы. Основными элементами энергосистемы являются электрические станции, тепловые сети, линии электропередач, преобразовательные установки, электрические подстанции, предназначенные для изменения параметров электроэнергии и распределения её по различным участкам электрической сети, нагрузки электрической системы, потребляющие электроэнергию и преобразующие её в другие, определяемые технологией, виды энергии.

Электрическая часть энергосистемы называется электрической системой. Самым ответственным силовым элементом электрической системы являются электрические станции, на которых различные виды первичных энергоресурсов преобразуются в электрическую энергию. На рис. 8.2. приведена схема электрической системы, в которой две электростанции осуществляют питание электроэнергией нескольких подстанций. Электрические станции связаны с потребителем электрической сетью, которая во многом обеспечивает надёжность и экономичность работы системы.

Передача электроэнергии осуществляется по линиям электропередач на напряжении, значительно превышающем напряжение синхронных генераторов. Для преобразования электроэнергии одного напряжения в электроэнергию другого напряжения используются трансформаторные подстанции с повышающими и понижающими трансформаторами.

Объединение электростанций на параллельную работу в составе энергосистемы обеспечивает целый ряд преимуществ, важнейшими из которых являются:

· повышение надёжности электроснабжения за счёт взаимного резервирования в аварийных режимах;

· повышение экономичности за счёт загрузки в первую очередь блоков с малыми удельными расходами топлива и передачи мощности по сети;

· снижение аварийного резерва мощности;

· возможность использования блоков с более высокой единичной мощностью;

· снижение установленной мощности электростанций объединённых систем за счёт смещения суточных максимумов нагрузки по часовым поясам.

Рис. 8.2. Схема электрической системы

Таким образом, объединение электрических станций позволяет снабжать потребителей от разных станций и осуществлять перераспределение потоков электроэнергии между объектами энергосистемы.

Рост объёмов потребления электроэнергии приводит к увеличению установленных мощностей электрических станций и перетоков по линиям электропередач. Обеспечить экономичность передачи электроэнергии в этих условиях можно путём освоения всё более высоких уровней напряжения. Напряжения, при которых обеспечивается длительная нормальная работа электроустановок, называют номинальными. Уровни номинальных напряжений определяются соответствующим ГОСТ и правилами устройства электроустановок (ПУЭ). В России применяется следующая шкала стандартных номинальных междуфазных напряжений трёхфазного тока частотой 50 Гц:

0,4; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750 и 1150 кВ.

Как известно из электротехники, повышение напряжения при передаче одинаковой мощности обеспечивает пропорциональное снижение тока, что позволяет снизить сечение проводов ЛЭП и уменьшить затраты на цветной металл линий.

Снижение тока при сохранении сечения провода и его сопротивления R приводит к уменьшению потерь в ЛЭП, которые пропорциональны квадрату тока, и повышению КПД передачи. Правда, при повышении номинального напряжения как правило увеличиваются габариты электроустановок и возрастают затраты на обеспечение надёжной изоляции. Поэтому рациональные уровни напряжения определяются на основе технико-экономических расчётов, в которых учитываются все составляющие затрат.

В истории освоения высоких напряжений в России можно отметить следующие этапы:

· 1902 год, ЛЭП 70 кВ на нефтепромыслах в районе Баку;

· 1922 год, передача 110 кВ от Каширы до Москвы;

· 1932 год, передача 154 кВ от Днепровской ГЭС;

· 1933 год, передача 220 кВ от Нижне-Свирской ГЭС в г. Ленинград;

· 1956-1959 гг., ввод ЛЭП 400 кВ (позже переведены на 500 кВ);

· 1978 год, объединение ЕЭС СССР и ОЭС стран СЭВ линией 750 кВ;

· 1985 год, ЛЭП 1150 кВ Сибирь-Казахстан-Урал.

Основной особенностью работы электрических систем является одновременность процесса производства и потребления электрической энергии. Источники электроэнергии – вращающиеся системы, состоящие из первичных двигателей (турбин) и синхронных генераторов, для которых должен соблюдаться баланс между энергией, развиваемой турбиной и энергией, отдаваемой в систему генератором. Нарушение этого баланса приводит к изменению скорости вращения и частоты, т.е. к нарушению синхронизма и расстройству работы энергосистемы.

Для правильного планирования и ведения режима работы энергосистемы необходимо знать графики потребления мощности отдельными потребителями, узлами нагрузки и всей системой. Ежегодные наблюдения позволяют на основе статистических данных прогнозировать объёмы и характер потребления нагрузки в системе и планировать распределение нагрузки между электростанциями. На рис. 8.3, а показан график зимних суток небольшой энергосистемы. Наибольшую мощность по суточному графику называют суточным максимумом мощности Р_макс. Площадь, ограниченная суточным графиком, определяет электроэнергию за сутки

.

Среднесуточная мощность будет представлять собой

.

Важным показателем графика является продолжительность использования максимальной нагрузки, определяемая как время работы с наибольшей нагрузкой, в течение которого обеспечивается тот же объём электроэнергии

.

Рис. 8.3. Суточный график нагрузки системы:

a) – показатели графика; б) – распределение нагрузки между электростанциями.

Степень неравномерности графика определяется коэффициентом заполнения графика

.

Изменение мощности потребителей приводит к необходимости распределять эту мощность между станциями системы по критерию наименьших затрат на топливо. Возможность экономичного распределения обеспечивается совместной параллельной работой электростанций разного типа на общую сеть, что является одним из самых важных достоинств объединения их в систему.

Рис. 8.4 Условные обозначения некоторых элементов системы:

1–синхронный генератор; 2– трансформатор; 3–шины; 4–воздушная ЛЭП; 5– кабельная ЛЭП; 6–выключатель; 7– разъединитель.

На рис. 8.3,б показан пример условного распределения нагрузки между электростанциями. В базовой части графика 1 работают с постоянной нагрузкой АЭС и мощные КЭС. Часть 2 графика может заполняться ТЭЦ, работающими по вынужденному графику, определяемому тепловым потреблением. Участок 3 графика распределяется между блоками малых и средних КЭС, а пиковые зоны 4 и 5 выделяются для ГЭС, которые имеют водохранилища с суточным циклом регулирования.

Структура электрической системы и состав основных силовых объектов её определяются схемами электрических соединений. Схемы выполняются в соответствии с требованиями единой системы конструкторской документации (ЕСКД) с применением условных обозначений, нормируемыми соответствующими ГОСТ. На рис. 8.4 в качестве примера приведены условные обозначения для некоторых элементов электрических систем.

Завершая изучение темы отметим еще раз преимущества энергетических систем. Объединение всех потребителей электроэнергии в единую электрическую систему приводит к выравниванию графика нагрузки, что даёт возможность более полно использовать оборудование электрической системы, установленную мощность электростанций, которая должна быть рассчитана на максимальную мощность нагрузки. Объединение всех электростанций в систему позволяет обеспечить быструю, маневренную взаимопомощь между разными станциями при изменении нагрузки системы, а также при аварийных повреждениях её элементов. Работа электрических станций на общую сеть, а не на отдельных потребителей электроэнергии, даёт возможность концентрировать производство электроэнергии, внедрять мощные наиболее экономичные энергетические агрегаты, облегчает управление работой системы, её автоматизацию и кибернетизацию.

Централизованное распределение электроэнергии и концентрированное её производство снижают капитальные затраты на единицу установленной мощности, эксплуатационные расходы и себестоимость электроэнергии.

Изучение всего многообразия оборудования и процессов, происходящих в электрических системах, составляют основу инженерной подготовки по специальностям «Электроэнергетические системы и сети» и «Электрические станции». Все проблемы, которые в этой теме были лишь намечены, станут предметом детального изучения в следующих семестрах.

Источник

энергосистема

Полезное

Смотреть что такое «энергосистема» в других словарях:

энергосистема — энергосистема … Орфографический словарь-справочник

ЭНЕРГОСИСТЕМА — 1) встречающееся в литературе название электроэнергетической системы2)] То же, что энергетика как топливно энергетический комплекс страны … Большой Энциклопедический словарь

энергосистема — сущ., кол во синонимов: 3 • система (86) • электроэнергетическая система (1) • … Словарь синонимов

Энергосистема — технический объект как совокупность электростанций, приемников электрической энергии и электрических сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима. Источник: ПРИКАЗ Минэнерго РФ от 30.06.2003 N 277 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИЧЕСКИХ… … Официальная терминология

энергосистема — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN electric power systemgridpower gridnetworkpower network … Справочник технического переводчика

энергосистема — Объединение электростанций, связанных линиями электропередач и совместно питающих потребителей электроэнергии. Syn.: электроэнергетическая система … Словарь по географии

энергосистема — ЭС энергетическая система энерг … Словарь сокращений и аббревиатур

Энергосистема — Энергетическая система (энергосистема) совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения… … Википедия

энергосистема — [нэ], ы; ж. 1. Общеэнергетическая система, включающая в себя несколько подсистем: электроэнергетическую, нефте и газоснабжения, угольной промышленности и ядерной энергетики. 2. Объединение электростанций, связанных линиями электропередачи между… … Энциклопедический словарь

энергосистема — энергетическая система; энергосистема; система Совокупность взаимосвязанных электрический станций, подстанций, линий электропередач, электрических и тепловых сетей и центров потребления электрической энергии и теплоты, объединенных процессом… … Политехнический терминологический толковый словарь

Источник

Энергосистема страны – краткая характеристика, особенности работы в различных ситуациях

Энергосистемой страны называют совокупность нескольких элементов – электростанций, повышающих и понижающих распределительных подстанций, электрических и тепловых сетей.

Электростанции осуществляют выработку электрической и тепловой (для ТЭЦ) энергии. Электрическая энергия, вырабатываемая на электростанциях, повышается до требуемого значения напряжения на повышающих подстанциях и отдается в сеть, в частности в магистральные электрические сети, где в дальнейшем распределяется в соответствии с величиной потребляемой мощности того или иного района, предприятия в пределах энергосистемы страны или отдельного региона.

Если идет речь об энергосистеме страны, то магистральные сети опутывают всю ее территорию. К магистральным сетям относятся линии напряжением 220, 330, 750 кВ, по которым протекают большие потоки мощности – от нескольких сотен МВт до десятков ГВт.

На подстанциях 110 кВ электроэнергия распределяется на более мелкие, потребительские подстанции населенных пунктов и различных предприятий напряжением 6, 10, 35 кВ. Далее напряжение электрической сети понижается до требуемых потребителю значений. Если это населенные пункты и малые предприятия, то напряжение понижают до величины 380/220 В. Существует также оборудование крупных промышленных предприятий, которое питается непосредственно от высокого напряжения величиной 6 кВ.

Тепловые электроцентрали (ТЭЦ) помимо электрической энергии, вырабатывают тепловую, которая используется для обогрева зданий и сооружений. Тепловая энергия, отпускаемая ТЭЦ, распределяется потребителям по тепловым сетям.

Особенности работы энергосистемы

При рассмотрении работы энергосистемы особое внимание следует уделить процессам передачи электрической энергии. Производство и передача электрической электроэнергии – сложный взаимосвязанный процесс.

В энергосистеме непрерывно, в режиме реального времени происходит выработка, передача и потребление энергии потребителями. Накапливание электроэнергии (аккумуляция) в объемах энергосистемы не производится, поэтому в энергосистеме постоянно контролируется баланс между производимой и потребляемой электрической энергией.

Особенность электроэнергетических систем состоит в практически мгновенной передаче электрической энергии от источников к потребителям и невозможности накапливания ее в значительных количествах. Эти свойства определяют одновременность процесса производства и потребления электроэнергии.

При производстве и потреблении электрической энергии на переменном токе равенству вырабатываемой и потребляемой электроэнергии в каждый момент времени соответствует равенство вырабатываемой и потребляемой активной и реактивной мощностей.

Следовательно, в каждый момент времени в установившемся режиме энергосистемы электростанции должны вырабатывать мощность, равную мощности потребителей, и покрывать потери мощности в электрической сети, т. е. должен соблюдаться баланс вырабатываемой и потребляемой мощностей.

Понятие баланса реактивной мощности связано с влиянием реактивной мощности, передаваемой по элементам электрической сети, на режим напряжения. Нарушение баланса реактивной мощности приводит к изменению уровня напряжения в сети.

Обычно энергосистемы, дефицитные по активной мощности, дефицитны и по реактивной мощности. Однако недостающую реактивную мощность эффективнее не передавать из соседних энергосистем, а генерировать в компенсирующих устройствах, установленных в данной энергосистеме.

В случае возникновения дефицита вырабатываемой электроэнергии, в частности ее активной составляющей, возникает дефицит мощности, то есть нарушается энергетический баланс. При этом наблюдается снижение частоты электрической сети ниже допустимого значения. Чем больше дефицит электроэнергии в энергосистеме, тем ниже частота.

Процесс нарушения энергетического баланса является наиболее опасным для энергосистемы и если его на начальном этапе не остановить, то произойдет полный развал энергосистемы.

Для предотвращения развала энергосистемы при наличии дефицита мощности на распределительных подстанциях применяется противоаварийная автоматика – автоматическая частотная разгрузка (АЧР) и автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР).

АЧР осуществляет автоматическое отключение определенной части нагрузки потребителей, чем снижает дефицит мощности в энергосистеме. АЛАР – это сложная автоматическая система, которая осуществляет автоматическое обнаружение и ликвидацию асинхронных режимов в электрических сетях. В случае возникновения дефицита мощности в энергосистеме АЛАР работает совместно с АЧР.

На всех участках энергосистемы возможно возникновение различных аварийных ситуаций: повреждение различного оборудования станций и подстанций, повреждение в кабельных и воздушных линиях электропередач, нарушение нормальной работы устройств релейной защиты и автоматики и пр. Поэтому энергетическая система строится таким образом, чтобы в случае возможных аварийных ситуаций она оставалась работоспособной и обеспечивала питание потребителей в соответствии с их категорией надежности электроснабжения.

Особенности регулировки напряжения

Напряжение в энергосистеме регулируется таким образом, чтобы обеспечить нормальные значение напряжения на всех участках. Регулировка напряжения у конечного потребителя производится в соответствии со средними значениями напряжения, получаемого с более крупных подстанций.

Как правило, такая регулировка производится один раз, в дальнейшем регулировка напряжения производится на крупных узлах – районных подстанциях, так как постоянно регулировать напряжение на каждой потребительской подстанции нецелесообразно в виду их большого количества.

Регулировка напряжения на подстанциях осуществляется при помощи устройств ПБВ и РПН, встроенных в силовые трансформаторы и автотрансформаторы. Регулировка посредством устройств ПБВ осуществляется при отключенном от сети трансформаторе (переключение без возбуждения). Устройства РПН позволяют осуществлять регулировку напряжения под нагрузкой, то есть без необходимости предварительного отключения трансформатора (автотрансформатора).

Регулировка напряжения при помощи РПН силовых трансформаторов может производиться, как автоматически, так и вручную. Также, в зависимости от технического состояния трансформаторов (автотрансформаторов), с целью продления срока службы устройств РПН, может приниматься решение о регулировке напряжения исключительно в ручном режиме, с предварительным снятием нагрузки с трансформатора. При этом возможность переключения ответвлений РПН под нагрузкой сохраняется и в случае возникновения необходимости быстрой регулировки напряжения, можно выполнить данную операцию без предварительного снятия нагрузки с трансформатора.

Потери мощности и энергии

Передача электрической энергии неизбежно сопровождается потерями мощности и энергии в трансформаторах и линиях. Указанные потери должны быть покрыты соответствующим увеличением мощности источников питания, что вызывает повышение капиталовложений на сооружение энергосистемы.

Кроме того, потери мощности и энергии вызывают дополнительные затраты топлива на электростанциях, стоимость электроэнергии, тем самым повышая себестоимость электроэнергии. Поэтому при проектировании необходимо стремиться к снижению этих потерь во всех элементах электросети.

Параллельная работа энергосистем

Энергосистемы стран или отдельные участки энергосистемы в пределах одной страны могут объединяться и в совокупности представляют собой объединенную энергосистему.

Если две энергетические системы имеют одинаковые параметры, то они могут работать параллельно (синхронно). Возможность синхронной работы двух энергетических систем позволяет значительно повысить их надежность, так как в случае возникновения большого дефицита мощности в одной из энергосистем, данный дефицит может быть покрыт из другой энергосистемы. При объединении энергосистем нескольких стран можно осуществлять экспорт или импорт электрической энергии между данными странами.

Но если две энергосистемы имеют некоторые различия в электрических параметрах, в частности частоте электрической сети, то при необходимости объединения данных энергосистем прямое их включение на параллельную работу недопустимо.

В данном случае выходят из положения путем использования для передачи электроэнергии между энергосистемами линий постоянного тока, которые позволяют объединить не синхронизируемые энергосистемы, характеризующиеся различной частотой электрической сети.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник