Участие электростанций различного типа в покрытии суммарной нагрузки энергосистем

Суммарные графики нагрузки энергосистем неравномерны. Коэффициент заполнения графиков довольно низок (k _ЭП = 05¸ 07) и имеет тенденцию к дальнейшему снижению ввиду появления новых типов потребителей и изменения структуры энергопотребления. До последнего времени суточные графики активной электрической нагрузки энергосистем имели два характерных максимума (дневной и вечерний) с преобладанием вечернего максимума над дневным. Кроме того, максимум нагрузки в зимние месяцы превышал максимум нагрузки в летние месяцы. В последние годы по указанной выше причине наметилась тенденция роста как дневного суточного максимума, так и максимума нагрузки в летние месяцы.

Распределение нагрузки между отдельными электростанциями с целью покрытия суммарного графика нагрузки энергосистемы производят, исходя из особенностей технологического режима электростанций различного типа, с тем чтобы получить в целом по системе положительный народнохозяйственный эффект (рис. 4).

Рис. 4. Участие электростанций различного типа в покрытии суммарного графика нагрузки энергосистем

При этом в базовую часть графика нагрузки в непаводковый период помещают АЭС, ТЭЦ, частично КЭС, ГЭС без водохранилищ, а также частично ГЭС с водохранилищами (выработка на необходимом санитарном пропуске воды). В полупиковую часть графика помещают КЭС, а в пиковую часть – ГЭС с водохранилищами и ГАЭС. Во время паводка мощность ГЭС в базовой части графика увеличивается, с тем чтобы после заполнения водохранилищ не сбрасывать бесполезно избыток воды через водосливные плотины. При этом большая доля КЭС и частично ТЭЦ вытесняется в полупиковую часть графика нагрузки.

Зная график нагрузки электростанций, можно планировать ремонт их оборудования. Агрегаты ГЭС, как правило, ремонтируют зимой, а ТЭС и АЭС – весной и летом. Изменение нагрузки и установленной мощности электростанций в системе в течение года взаимосвязано, что видно из рис. 5, где и ; здесь и – соответственно нагрузка и установленная мощность в начале года; и – в конце года.

Рис. 5. Изменение нагрузки и установленной мощности энергосистемы в течение года

В энергосистеме должны быть предусмотрены резервы: эксплуатационный (ремонтный, режимный и аварийный), составляющий примерно 10-12 % установленной мощности энергосистемы, и народнохозяйственный, составляющий около 3 %. Считается, что для нормального функционирования энергосистемы ее общий резерв должен составлять 13-15 % установленной мощности. На практике разность между установленной мощностью электростанций и их фактической нагрузкой в каждый данный момент не есть резервная мощность энергосистемы в обычном понимании. Действительно, рабочая мощность равна

P _РАБ = P _УСТ - P _ОГР - P _РАЗР - P _КОНС - P _РЕМ = P _РАСП - P _РЕМ,

где P _ОГР – мощность различного рода ограничений; P _РАЗР – мощность разрывов; P _КОНС – мощность консервации; P _РЕМ – ремонтная мощность; P _РАСП – располагаемая мощность.

Реальная же мощность нагрузки электростанций равна

P _НГ = P _РАБ - P _{РЕЗ.ХОЛ} - P _РЕЗ.ВР,

где P _{РЕЗ.ХОЛ} – мощность холодного (невращающегося) резерва; P _РЕЗ.ВР – мощность вращающегося (горячего) резерва.

С учетом устойчивости и надежности работы энергосистемы мощность наиболее крупного агрегата, как показывает опыт эксплуатации, нормально не должна превышать 1, 5 – 3 % установленной мощности энергосистемы. Отсюда следует, что крупные агрегаты мощностью 500, 800 и 1200 МВт могут устанавливаться только в относительно мощных энергосистемах.