ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВНОЙ СЕТИ ЭЭС

Общие положения

Электрическая сеть ЕЭС и ОЭС России в соответствии с выполняемыми функциями подразделяется на основную и распределительную. К основной электрической сети относится Единая национальная электрическая сеть (ЕНЭС), которая формирует Единую энергосистему страны, объединяя на параллельную работу основные электростанции и узлы нагрузки и обеспечивая параллельную работу ЕЭС России с энергосистемами других стран, включая экспорт и импорт электрической энергии.

К ЕНЭС в настоящее время относятся:

1) линии электропередачи (воздушные и кабельные), проектный номинальный класс напряжения которых составляет 330 кВ и выше;

2) линии электропередачи, проектный номинальный класс напряжения которых составляет 220 кВ:

· обеспечивающие выдачу в сеть энергетической мощности электрических станций субъектов федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии (мощности) -поставщиков электрической энергии (мощности) на указанный рынок;

· обеспечивающие соединение и параллельную работу энергетических систем различных субъектов Российской Федерации;

· обеспечивающие выдачу энергетической мощности в узлы электрической нагрузки с присоединенной трансформаторной мощностью не менее 125 МВА;

· непосредственно обеспечивающие соединение перечисленных линий электропередачи;

3) линий электропередачи, пересекающие государственную границу Российской Федерации;

4) трансформаторные и иные подстанции, соединенные с линиями электропередачи, перечисленными в подп. 1-3, а также технологическое оборудование, расположенное на них, за исключением распределительных устройств электрических станций - субъектов федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии (мощности), входящих в имущественный комплекс указанных станций;

5) комплекс оборудования и производственно-технологических объектов, предназначенных для технического обслуживания и эксплуатации указанных объектов электросетевого хозяйства;

6) системы и средства управления указанными объектами электросетевого хозяйства.

Схема основной электрической сети ЕЭС России должна обладать достаточной гибкостью, позволяющей осуществлять ее поэтапное развитие и иметь возможность приспосабливаться к изменениям:

условий роста нагрузки и развития электростанции; направлений и величины перетоков мощности;

условий осуществления межгосударственных договоров по поставке электроэнергии в страны ближнего и дальнего зарубежья.

Увеличение пропускной способности основной сети ЕЭС России в процессе ее развития осуществляется в первую очередь путем применения современных средств компенсации и регулирования реактивной мощности, а затем постепенной «надстройкой» линиями более высокого класса напряжения после достаточно полного охвата территории сетями предыдущего класса напряжения и исчерпания их технических возможностей.

Привязка линий электропередачи должна осуществляться к крупным узлам нагрузки, избегая создания прямых связей между электростанциями. Между двумя узлами сети по одной трассе должно сооружаться, как правило, не более двух линий электропередачи одного класса напряжения. При необходимости дополнительного усиления сети следует рассматривать целесообразность сооружения ВЛ по другим направлениям или создания электропередачи на более высоком напряжении.

Схемы присоединения электростанций и подстанций к основной сети должны обеспечивать надежность питания энергоузлов и транзит мощности с учетом критерия N-1.

Развитие основной электрической сети должно соответствовать требованиям охраны окружающей среды.

Распределительная сеть энергосистем обеспечивает передачу электроэнергии от подстанций основной сети и электростанций к потребителям электроэнергии. Распределительные электрические сети должны обеспечивать:

уровни надежности электроснабжения, как правило, согласованные между энергоснабжающими организациями и потребителями;

нормированное качество электрической энергии;

возможность расширения применительно к росту электрических нагрузок, использованию новых средств автоматизации и новых технологий обслуживания.

7.2. Расчётные перетоки мощности

Перетоки мощности между энергоузлами определяют для выбора пропускной способности ЛЭП и их параметров. При проектировании основной сети рассматривают следующие режимы оборудования электростанций:

1. Режимы средних условий вывода оборудования электростанций в плановый и аварийный ремонты. В этом режиме определяют планируемые (длительные) перетоки мощности.

2. Неблагоприятные сочетания вывода оборудования электростанций в плановый и аварийный ремонты, т.е. при использовании ремонтного и аварийного резервов. В таких режимах определяют расчётные максимальные перетоки мощности.

По планируемым перетокам мощности определяют сечение проводов ЛЭП, потери мощности и энергии, способы резервирования элементов сети. По максимальным перетокам определяют пропускную способность сети. При определении планируемых и максимальных перетоков рассматриваются сечения сети, разделяющие ЭЭС на 2 части.

При расчёте планируемых перетоков учитывают балансовые перетоки и перетоки, определяемые нерегулярными колебаниями нагрузки. Балансовый переток по участку сети определяется на основе анализа балансов мощности по отдельным энергоузлам. Для двухузловой схемы ЭЭС

,

где - нагрузка одной части ЭЭС в час годового максимума нагрузки ЭЭС;

- располагаемая мощность электростанций в этой же части ЭЭС;

- резерв мощности, размещённый в этой же части ЭЭС.

Резерв должен быть не менее суммы ремонтного резерва и математического ожидания мощности, находящейся в аварийном простое.

При нерегулярных колебаниях нагрузки в узлах перетоки мощности могут превышать значения балансовых перетоков. Величина балансовых перетоков корректируется следующим образом:

,

где - среднее квадратичное отклонение нагрузки меньшей из рассматриваемой частей ЭЭС.

, .

Максимальные перетоки в сетях ОЭС определяют путём наложения на балансовые перетоки дополнительных перетоков, возникающих в послеаварийных режимах. В этих режимах используется резерв одной части ОЭС для покрытия дефицита мощности в другой.

,

где - расчётный оперативный резерв части ОЭС при её изолированной работе для обеспечения индекса надёжности в размере 0,996;

- часть оперативного резерва размещённого в данной части ОЭС.

При выполнении условия экономичного распределения нагрузки между электростанциями могут появляться режимные перетоки, превышающие балансовые (рис. 39).

Рис. 39. Режимные перетоки в двухузловой схеме ОЭС

а – в околопиковые часы; б – в часы минимума нагрузки;

1 – от КЭС; 2 – от ГЭС.

Эти перетоки возникают при несовпадении графиков нагрузки частей ОЭС и режимов работы электростанций, расположенных в них.