Добавлен: 31.01.2019
Просмотров: 1655
Скачиваний: 3
22)Вторая и третья особенности энергосистемы
Вторая особенность. Быстрота протекания переходных процессов в электрической системе требует обязательного применения специальных автоматических устройств. Эти устройства, часто весьма быстродействующие, должны обеспечить надлежащую корректировку переходных процессов в системе. Правильный выбор и настройка всех этих автоматических устройств, к которым относятся аппараты защиты от перенапряжений, установки релейной защиты, автоматические регуляторы, автоматические выключатели и т. п., немыслимы без учета работы всей системы как единого целого. Все это способствует широчайшему внедрению автоматики в энергетических системах и полной автоматизации отдельных электростанций, подстанций и т. п.
Третья особенность. Связь работы энергосистем со всеми отраслями народного хозяйства предопределяет необходимость своевременного их развития. Рост энергетических систем должен обязательно опережать рост потребления энергии, иначе создание резервов в энергосистемах невозможно. С другой стороны, рост энергетических систем должен быть гармоничным: все элементы системы должны развиваться без каких-либо диспропорций в развитии отдельных элементов.
23)Преимущества объединения энергосистем
-
а) уменьшение суммарного резерва мощности;
-
б) улучшение использования мощности и энергии гидроэлектростанций одной или обеих систем;
-
в) уменьшение суммарного максимума нагрузки объединяемых энергосистем;
-
г) взаимопомощь систем в случае неодинаковых сезонных изменений мощности электростанций и, в частности, гидроэлектростанций;
-
д) взаимопомощь систем в случае неодинаковых сезонных изменений нагрузки;
-
е) взаимопомощь систем в проведении ремонтов. Остановимся на некоторых из этих доводов.
24) Случай объединения энергосистем
Рассмотрим случай объединения двух энергосистем. Уменьшение суммарного совмещенного максимума нагрузки обеих энергосистем обусловлено:
-
а) различием в моментах появления пика нагрузки обеих энергосистем; это различие может сильно изменяться в различные периоды года;
-
б) различием в моментах появления недельного, месячного или годового максимума.
25) Критерии оценки технико-экономического эффекта, достигающегося объединением энергосистем
При окончательной оценке технико-экономического эффекта, достигаемого объединением энергосистем, необходимо учесть:
-
а) стоимость межсистемной связи;
-
б) наличие потерь энергии в связи;
-
в) усложнение регулирования частоты в связи с необходимостью во многих случаях автоматического регулирования или ограничения обменного потока мощности.
26)Влияние режимов энергосистем друг на друга при объединении
-
а) резкие изменения режима и даже аварии в одной системе редко отражаются на второй, если мощность связи невелика по сравнению с мощностью объединяемых систем;
-
б) при резких изменениях режима слабая связь может легко нарушиться и системы могут разделиться;
-
в) последнее обстоятельство требует автоматического ограничения перетоков мощности;
-
г) автоматическое регулирование частоты в объединении во многих случаях требует обязательного автоматического регулирования обменного потока мощности.
27)Понятие и характеристики электрической сети
Электрическая сеть как часть электроэнергетической системы обеспечивает возможность выдачи мощности электростанций, ее передачу на расстояние, преобразование параметров электроэнергии (напряжения, тока) на подстанциях и ее распределение по некоторой территории вплоть до непосредственных электроприемников.
Электрические сети современных энергосистем характеризуются многоступенчатостью, т.е. большим числом трансформаций на пути от источников электроэнергии к ее потребителям. Топологическая структура отдельных звеньев этой многоступенчатой сети достаточно сложна, она насчитывает десятки, а подчас и сотни узлов, ветвей и замкнутых контуров. Наряду со сложностью конфигурации характерной особенностью электрических сетей является их многорежимностъ. Под этим понимается не только разнообразие загрузки элементов сети в суточном и годовом разрезе при нормальном функционировании системы, вызываемое естественным изменением во времени нагрузки потребителей, но и обилие режимов, возникающих при выводе различных элементов сети в плановый ремонт и при их аварийных отключениях.
28)Классификация электрических сетей по признакам связанным с номенальным напряжением, шкала стандартных напряжений выше и ниже 1кВ
|
Классификация электрических сетей по признакам, связанным с номинальным напряжением |
|||||||
|
Таблица 2.1 Признак |
Номинальные напряжения, кВ |
||||||
|
< 1 |
3—35 |
110—220 |
330—750 |
1150 |
|||
|
Номинальное напряжение |
НН |
СН |
ВН |
СВН |
УВН |
||
|
Охват территории |
Местные |
Районные |
Региональные |
||||
|
Назначение |
Распределительные |
Системообразующие |
|||||
|
Характер потребителей |
Городские, промышленные, сельскохозяйственные |
— |
|||||
Примечание. Сети напряжением до 1 кВ называются сетями низкого напряжения (НН). Сети напряжением выше 1 кВ, в свою очередь, делятся на сети среднего (СН), высокого (ВН), сверхвысокого (СВН) и ультравысокого (УВН) напряжения
29)Классификация электрических сетей по размерам территории и по назначению
По размерам территории, охватываемой сетью, могут быть выделены так называемые местные (Uном 35 кВ), районные (110—220 кВ) и региональные сети (Uном 330 кВ). Линии электропередачи СВН, являющиеся основой последней категории сетей, служат как для связи отдельных районов и относительно небольших энергосистем в региональных ОЭС, так и для связи между собой крупных объединений.
По назначению различают системообразующие и распределительные сети. Первые осуществляют функции формирования районных энергосистем (РЭС) путем объединения их электростанций на параллельную работу, а также объединение РЭС и ОЭС между собой. Кроме того, они осуществляют передачу электроэнергии к системным подстанциям, выполняющим роль источников питания распределительных сетей. Распределительной линией считается линия, питающая ряд трансформаторных подстанций или вводы к электроустановкам потребителей. Такие линии и являются основой распределительной сети. Распределительные линии в принципе могут быть выделены в сетях различных номинальных напряжений. В связи с этим не следует отождествлять понятия местных и распределительных сетей, как это делалось ранее. В настоящее время по мере развития сетей СВН верхняя граница этого диапазона в ряде ОЭС сдвинулась в сторону более высоких напряжений, и современные сети 110—220 и даже 330 кВ постепенно приобретают характер распределительных. Так, по мере наложения вновь создаваемой сети 750 кВ на сеть 330 кВ в тех районах, где ранее последняя выполняла функции системообразующей, сети 330 кВ постепенно переходят в разряд распределительных. В будущем аналогичный процесс будет наблюдаться в тех частях ЕЭС России, где линии напряжением 1150 кВ возьмут на себя роль основных связей между ОЭС, в которых сейчас основными являются сети 500 кВ.
30) Классификация эл. сетей по характеру потребителей
Наконец, местные и распределительные сети, согласно табл. 2.1, могут различаться по характеру подключаемых к ним потребителей. При этом определенную специфику имеют сети, осуществляющие электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельскохозяйственных районов и называемые соответственно промышленными, городскими и сельскими. Так, сельские электрические сети характеризуются значительной протяженностью. Они охватывают территории со сравнительно невысокой плотностью нагрузки, годовое число часов использования максимума которой также относительно невелико. Напротив, чисто промышленные сети, будучи относительно короткими, снабжают территории с большой плотностью нагрузки, причем, как правило, графики нагрузки промышленных предприятий характеризуются высокой степенью заполненности. В какой-то степени промежуточное положение занимают в этом плане городские сети. Сочетание коммунально-бытовых и промышленных потребителей на городских территориях обусловливает значительную неравномерность графиков нагрузок узлов городской сети. Эта неравномерность в ряде случаев (когда основными источниками питания города являются ТЭЦ, работающие по тепловому графику) вызывает необходимость привлечения дополнительных маневренных мощностей, позволяющих системе своевременно и быстро реагировать на резкие спады и подъемы нагрузки.
31)Классификация эл.сетей по роду тока, по конфигурации и по отношению к помещению и по конструктивному выполнению
Сети постоянного тока используются для обеспечения некоторых электротехнологических процессов в промышленности, например в электролизных цехах алюминиевых заводов. На постоянном токе осуществляется электропривод ряда механизмов и частично электрификация транспорта. Протяженные электропередачи постоянного тока используются чаще всего в качестве межсистемных связей.
С точки зрения конфигурации различают разомкнутые и замкнутые сети. К разомкнутым относятся сети, образованные радиальными или радиально-магистральными линиями, осуществляющие электроснабжение потребителей от одного источника питания, причем каждый потребитель получает питание с одного направления. К числу замкнутых относятся сети, которые обеспечивают питание потребителей не менее чем с двух сторон. Наиболее простой формой замкнутой сети является одноконтурная (кольцевая) сеть. Питающие сети, как правило, являются сложно-замкнутыми, т.е. имеют большое число контуров.
По отношению к помещению иногда различают внутренние и наружные сети. И, наконец, по конструктивному выполнени сети делятся на внутренние проводки (до 1 кВ), кабельные (до 500 кВ) и воздушные (до 750—1150 кВ) сети. Сети внутри промышленных предприятий иногда частично выполняются закрытыми комплектными токопроводами, прокладываемыми вдоль колонн и стен цехов на высоте, допустимой по условиям производства. Кабельные сети 6—20 кВ в настоящее время являются основой городских и промышленных распределительных сетей. Воздушные сети характерны для электроснабжения сельских потребителей, а также для районных и системообразующих сетей.
32)Первая задача энергетики Росии
Первая задача — коренное повышение энергетической эффективности экономики с тем, чтобы энергоемкость валового внутреннего продукта (ВВП) сократилась на 30—33 % в период до 2010 г. и еще на 30 % в последующие годы (рис. 3.1). Очень амбициозная задача, но из-за нашей энергетической расточительности даже при ее успешном решении удельная энергоемкость российской экономики в 2020 г. лишь достигнет сегодняшнего среднемирового показателя, но отнюдь не показателей лучших стран.
33) Вторая и третья задачи энергетич. Стратегии России
Вторая коренная задача Энергетической стратегии — как обеспечить ожидаемое наращивание потребления первичных энергоресурсов и их экспорт. При росте энергопотребления с темпом 1,4—1,6 % ежегодно и почти стабильном экспорте энергоресурсов (рост не более чем на 10 % за период) требования к наращиванию производственной базы энергетики на первый взгляд оказываются вполне приемлемыми — 11 % в период до 2010 г. и 23 % за весь период до 2020 г. Но специалисты отлично знают, что в этот период потребуется восстановить до 80 % ресурсной базы и заменить не менее 70 % существующего оборудования, т.е. за это 20-летие произойдет массовое выбытие всего, что создавалось при взлете экономики в 60—80-е годы прошлого века. Восстановление и наращивание производственной базы ТЭК потребует огромных затрат — более 500 млрд долл. за 20-летний период.
Третья задача стратегии — обеспечить энергетическую безопасность, которой грозит стремительное скатывание страны к моногазовой структуре топливно-энергетического баланса. Доля природного газа в энергопотреблении России составляла 40 % в 1990 г. и за последние 10 лет она достигла почти 50 %. Если продолжится та же линия безудержного использования якобы дешевого газа, то возникнет предельно опасная ситуация. Она уже четко обозначилась тем, что 80 % котельно-печного топлива (не включающего светлые
34)Инвестиционные потребности энергетики России, эффективности использования электроэнергии
Главная проблема, которую пришлось решать при разработке Энергетической стратегии — откуда взять средства (источники финансирования) для крупномасштабного энергосбережения, замещения выбывающих и наращивания новых производственных мощностей ТЭК и изменения в интересах энергетической безопасности структуры топливно-энергетического баланса страны. Ответ состоит в неизбежном повышении цен на энергию и в налоговом стимулировании инвестиций.
Речь идет не о ценах на нефть, они более или менее адекватны при сложившейся организации нефтяного рынка, и не о ценах на уголь — они иногда еще превышают разумные уровни, но это только вследствие неразвитости рыночных отношений (парадокс в том, что когда начнется повышение цен газа, то на определенном этапе цены угля упадут, поскольку уголь вынужден будет реально конкурировать с газом, чего сейчас не происходит).
Ценовую политику нужно срочно менять в двух естественных монополиях: в газовой отрасли, дающей половину приходной части топливно-энергетического баланса страны, и в электроэнергетике с централизованным теплоснабжением, на которые приходится 60 % его расходной части.
Проводимая в последние годы государственная политика искусственного сдерживания цен на продукцию естественных монополий в целях поддержки отечественных товаропроизводителей вызвала перекос ценовых пропорций, грубо нарушивший объективные экономические соотношения. Подрывая финансовую устойчивость энергетических компаний, перекос цен заставляет их отдавать предпочтение внешним рынкам по сравнению с внутренним и поощряет утечку капитала. Одновременно он лишает экономических стимулов меры по экономии топлива и энергии и порождает перекосы в потреблении энергетических ресурсов в пользу искусственно удешевленного природного газа и в ущерб использованию угля и ядерного горючего, имеющих на порядок большие разведанные запасы. Наконец, перекос цен тормозит те направления научно-технического прогресса (экологически чистые угольные и безопасные ядерные технологии, нетрадиционные возобновляемые источники энергии и др.), которые во всем мире признаны перспективными, а при сложившихся в России ценах не оправдываются экономически и поэтому не реализуются.
Главное же, при искусственно заниженных ценах энергетические компании лишаются возможности накопления собственных и тем более — привлечения внешних инвестиций. Между тем, предусмотренное Энергетической стратегией наращивание добычи газа и особенно производства электроэнергии требует инвестиций, соизмеримых и даже превышающих осуществлявшиеся в плановой экономике. Инвестиционные потребности производственной сферы электроэнергетики при благоприятном сценарии развития экономики представлены в табл. 3.5.
|
Примечание. Источник [7]. |
||||
|
Таблица 3.5 Инвестиционные потребности электроэнергетики Показатель |
2001—2005 гг. |
2006—2010 гг. |
2011— 2015гг. |
2016— 2020гг. |
|
Капиталовложения,млрд долл. — всего |
19—23 |
39—47 |
50—64 |
52—64 |
|
В том числе: |
|
|
|
|
|
ГЭС и ГАЭС |
3,1—3,5 |
5,5—7 |
6—7 |
6—7 |
|
АЭС |
3—3,8 |
7,5—8 |
7—12 |
6—12 |
|
ТЭС |
8,8—10,5 |
18—22 |
27—33 |
31—33 |
|
Электрические сети иподстанции |
4,4—5,2 |
8—10 |
10—12 |
9—12 |
35)Виды электростанций и их КПД
Тепловые конденсационные электростанции (КЭС) строят по возможности ближе к местам добычи топлива, удобным для водоснабжения. Их выполняют из ряда блочных агрегатов (котел—турбогенератор— повышающий трансформатор) мощностью от 200 до 1200 МВт, выдающих выработанную энергию в сети 110—750 кВ. Особенность агрегатов КЭС заключается в том, что они недостаточно маневренны: подготовка к пуску, разворот, синхронизация и набор нагрузки требуют 3—6 ч. Поэтому для них предпочтительным является режим работы с равномерной нагрузкой в пределах от номинальной до нагрузки, соответствующей техническому минимуму, определяемому видом топлива и конструкцией агрегата. Коэффициент полезного действия КЭС не превышает 40%. Они существенно влияют на окружающую среду — загрязняют атмосферу, изменяют тепловой режим источников водоснабжения.