Суточный график нагрузки

Пример изменения нагрузки в энергосистеме в течение суток характеризуется графиком, приведенным на рис. 4.1. Из графика видно, что в утренние и особенно в вечерние часы нагрузка достигает максимальных, а в ночные часы, наоборот, минимальных значений. При этом разница между этими значениями может составлять 30-50%. В таких условиях поддержание номинальной частоты в энергосистеме требует соответствующего и своевременного изменения мощности генераторов электростанций.

График суммарного электропотребления заранее неизвестен, он может лишь более или менее точно прогнозироваться. Действительный график нагрузки всегда несколько отличается от прогнозируемого. Обобщение статических данных, применение математических методов позволяют повысить точность прогнозов и существенно снизить эти отклонения.

С помощью ЭВМ на диспетчерских пунктах ежесуточно осуществляется оптимизация распределения запрогнозированного графика нагрузки между работающими электростанциями, чтобы обеспечить электроснабжение потребителей с наименьшим суммарным расходом топлива или с наименьшими суммарными затратами на топливо.

В случае совпадения фактического и прогнозируемого графиков электропотребления точное выполнение заданных электростанциям графиков нагрузки обеспечивает поддержание баланса мощности при нормальном уровне частоты в энергосистеме не остается постоянной. Причины этого в следующем:

1) фактический график электропотребления в силу ряда причин всегда несколько отличается от прогнозируемого;

2) график рассчитывается для конечных интервалов времени, обычно часовых, нагрузка же потребителей изменяется непрерывно. следовательно, внутри интервалов неизбежны несовпадения;

3) нагрузка электростанций в соответствии с заданным графиком может быть изменена лишь с определенной скоростью, обусловленной технологическими особенностями современных станций. В периоды резких изменений электропотребления (утренние и вечерние часы) отдельные электростанции не успевают изменять нагрузку с той же скоростью, с которой изменяется нагрузка потребителей, что служит причиной временных нарушений баланса.

4) суммарная мощность как потребителей, так и генераторов электростанций в любой момент времени может измениться в силу непредвиденных обстоятельств (аварийные отключения линий электропередачи, трансформаторов, генераторов).

Таким образом, в отдельные периоды отклонения частоты могут быть существенными, в особенности они возрастают в часы переменной части графика электропотребления. Для поддержания частоты с требуемой точностью необходимо постоянно устранять отклонения частоты, обусловленные отклонением потребляемой или генерируемой мощности от запланированного графика нагрузки.

Задача регулирования нагрузки не ограничивается поддержанием уровня частоты энергосистемы в целом, поскольку узлы генерации и потребления рассредоточены по территории энергосистемы неравномерно. При этом связь между узлами (энергорайонами) осуществляется по линиям электропередачи, пропускная способность которых ограничена, что обуславливает необходимость регулирования перетоков по линиям связи, имеющим ограниченную пропускную способность.

Регулирование плановых нагрузок на электрических станциях осуществляется первичными регуляторами частоты (АРЧВ турбин). Регулирование внеплановых нагрузок энергосистемы возлагается на специально выделенные частоторегулирующие станции (вторичные регуляторы)