WWW.NAUKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, издания, публикации
 

«Электроэнергетические системы и сети, Электроснабжение, Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем Электроэнергетические системы и сети Доктор технических наук, ...»

Направление подготовки 13.03.02 (140400.62) –

Электроэнергетика и электротехника, профили:

Электрические станции, Электроэнергетические

системы и сети, Электроснабжение, Релейная защита

и автоматизация электроэнергетических систем

Электроэнергетические

системы и сети

Доктор технических наук, профессор Савина Н.В.

Презентации разработаны в рамках реализации гранта «Подготовка

высококвалифицированных кадров в сфере электроэнергетики и горнометаллургической отрасли для предприятий Амурской области»



Направление подготовки 13.03.02 (140400.62) –

Электроэнергетика и электротехника, профили:

Электрические станции, Электроэнергетические системы и сети, Электроснабжение, Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем Электроэнергетические системы и сети.

Часть II Доктор технических наук, профессор Савина Н.В.

Презентации разработаны в рамках реализации гранта «Подготовка высококвалифицированных кадров в сфере электроэнергетики и горнометаллургической отрасли для предприятий Амурской области»

Электроэнергетические системы и сети Презентации лекционного курса обсуждены на заседании кафедры энергетики 30. 10. 2014 г., протокол № 3 Заведующий кафедрой Н.В. Савина Презентации лекционного курса одобрены на заседании учебно-методического совета направления подготовки 140400.62 – «Электроэнергетика и электротехника»

30. 10. 2014 г., протокол № 3 Председатель Ю.В. Мясоедов Рецензент Голубев Д.А., зам. начальника инженерного центра филиала «Амурские электрические сети» ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания»

Презентации разработаны в рамках реализации гранта «Подготовка высококвалифицированных кадров в сфере электроэнергетики и горнометаллургической отрасли для предприятий Амурской области»

Электроэнергетические системы и сети Цели освоения дисциплины «Электроэнергетические системы и сети» - формирование систематизированных знаний в области электроэнергетических систем и сетей и расчета их режимов, приобретение студентами навыков их проектирования, развитие культуры экономически целесообразного выбора проектируемого варианта схемы сети, расчета и анализа режимов электрических сетей и систем, регулирования частоты и напряжения.

Задачи дисциплины (II часть):

• Ознакомление со структурой современной электроэнергетики.

• Изучение технологий анализа и синтеза схем электрических сетей, принципов и методов разработки и реализации оптимальных технических решений при проектировании электроэнергетических систем и сетей.

• Изучение методов и алгоритмов расчетов установившихся режимов сложных электроэнергетических систем, в том числе и с помощью промышленных программновычислительных комплексов.

• Изучение методов регулирования частоты и напряжения в электроэнергетических системах.

• Формирование навыков по расчету и анализу установившихся режимов сложных электроэнергетических систем.

• Овладение методами и алгоритмами проектирования электроэнергетических систем и сетей.

• Формирование профессиональных навыков по проектированию электроэнергетических систем и сетей.

Структура и характеристика современной электроэнергетики Организационная структура и ее анализ Поставщики электрической энергии Сетевые компании Энергосбытовая деятельность Системный оператор Рынки энергии и мощности Организационная структура современной электроэнергетики До реформы электроэнергетики – вертикальная структура управления.

Организационная структура электроэнергетики до 2000 г.

Сущность реформы электроэнергетики Суть реформы электроэнергетики - разделение на естественно– монопольные и потенциально конкурентные сегменты.

Естественно-монопольные сегменты:

передача и распределение электроэнергии;

оперативно – диспетчерское управление.

Потенциально конкурентные сегменты:

производство электроэнергии;

сбыт электроэнергии;

ремонт и сервис.

Итог - создание в отрасли конкурентной среды путем формирования конкурентного рынка энергии и мощности и изменения структуры электроэнергетики.

Естественно-монопольные сегменты переходят под непосредственный контроль государства. Потенциально конкурентные сегменты - под контроль частных собственников.





Сущность реформы электроэнергетики После реформы вместо региональных вертикально интегрированных компаний созданы структуры, специализированные на отдельных видах деятельности — генерации, распределении электроэнергии, диспетчеризации и сбыте.

Структура электроэнергетики после реформы Поставщики электрической энергии

Поставщики электроэнергии:

ОАО «Концерн Росэнергоатом»;

Оптовые генерирующие компании (ОГК) – 6 тепловых ОГК + ОАО «Рус Гидро»;

Территориальные генерирующие компании (ТГК);

ОАО «Интер РАО»;

ОАО «Иркутскэнерго»;

ОАО «СИБЭКО» (бывшая «Новосибирскэнерго»);

ОАО «Генерирующая компания» (бывшая «Татэнерго»).

ОАО «Концерн Росэнергоатом»

ОАО «Концерн Росэнергоатом» - компания, выполняющая функции эксплуатирующей организации – оператора атомных станций Основной вид деятельности - производство электрической и тепловой энергии атомными станциями и выполнение функций эксплуатирующей организации ядерных установок (атомных станций), радиационных источников, пунктов хранения ядерных материалов и радиоактивных веществ.

В состав ОАО «Концерн Росэнергоатом» на правах филиалов входят действующие атомные станции, дирекции строящихся атомных станций, а также Научно-технический центр по аварийно-техническим работам на АЭС, Проектноконструкторский и Технологический филиалы. ОАО «Концерн Росэнергоатом» имеет представительство в КНР.

Перечень действующих АЭС:

Балаковская АЭС;

Билибинская АЭС;

Белоярская АЭС;

Калининская АЭС;

Кольская АЭС;

Курская АЭС;

Ленинградская АЭС;

Нововоронежская АЭС;

Ростовская АЭС;

Смоленская АЭС.

Оптовые генерирующие компании - ОГК

Принципы формирования ОГК:

объединение по способу выработки электроэнергии и масштабу на базе наиболее крупных тепловых конденсационных электростанций, т.е. электростанций, которые не производят или практически не производят тепловой энергии;

минимизация возможностей для монопольных злоупотреблений за счет включения в их состав конкурирующих между собой электростанций, расположенных в различных регионах;

укрупнение масштаба. Фактическая установленная мощность тепловых ОГК колеблется в пределах 8—10 ГВт, что соответствует установленной мощности электростанций небольших европейских стран;

сопоставимые стартовые условия (по установленной мощности, стоимости активов, среднему износу оборудования).

ОГК объединяют электростанции, специализированные на производстве почти исключительно электрической энергии.

Тепловые ОГК Тепловые ОГК построены по экстерриториальному принципу Шесть тепловых ОГК — основные конкуренты на оптовом рынке электроэнергии. Свободная конкуренция данных ОГК на этом рынке в значительной мере обеспечивает формирование рыночных цен.

ОАО «РусГидро»

ОАО «РусГидро» объединяет более 70 объектов возобновляемой энергетики, в том числе:

Саяно-Шушенскую ГЭС в Хакасии, 9 станций Волжско-Камского каскада общей установленной мощностью более 10 000 МВт, мощные ГЭС на Дальнем Востоке:

Бурейскую ГЭС (2 010 МВт) и Зейскую ГЭС (1 330 МВт) в Амурской области, Колымскую ГЭС (900 МВт) в Магаданской области, Новосибирскую ГЭС (455 МВт), Несколько десятков гидростанций на Северном Кавказе, в том числе Чиркейскую ГЭС (1000 МВт), ОАО «РусГидро»

геотермальные станции на Камчатке, Высокоманевренная Загорская гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) в Московской области, используемая для выравнивания суточной неравномерности графика электрической нагрузки в ОЭС Центра.

С 2011 года в Группу РусГидро вошло ЗАО «Международная энергетическая корпорация», основным активом которой является Севано-Разданский каскад ГЭС в Республике Армения - 7 станций совокупной установленной мощностью 561 МВт.

Гидроэлектростанции в мировой практике, как правило, сохраняются в собственности государства. Это мотивируется основными отличиями гидроэнергетики, в том числе способностью ГЭС оперативно изменять нагрузку, и дешевизной гидроэнергии, обеспечивающими контроль энергосистемы и состояния рынка.

ОГК Нецелесообразно одновременно включать ГЭС и ТЭС в конфигурацию отдельной ОГК, поскольку это создает конкурентные преимущества такой ОГК на рынке и одновременно нивелирует стимулы развития ее тепловых мощностей, которые в этом случае субсидируются гидростанциями.

Территориальные генерирующие компании - ТГК

Базовые принципы формирования ТГК:

объединение электростанций по территориальному признаку;

создание крупных компаний;

минимизация возможностей для злоупотреблений монополистов.

В состав 14 ТГК включены генерирующие мощности электростанций, не вошедшие в состав ОГК.

В ТГК входят главным образом теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые производят как электрическую, так и тепловую энергию. ТГК объединяют станции соседних регионов.

ОАО «Интер РАО»

Состав ОАО «Интер РАО» включает 37 тепловых и 13 гидроэлектростанций (в том числе 9 малых ГЭС) на территории России, Казахстана, Грузии, Молдавии и Турции, 2 ветропарка в Литве и Башкирии, а также 9 генерирующих установок малой мощности (газотурбинные и газопоршневые агрегаты) в Республике Башкирия.

Совокупная мощность генерирующих активов холдинга составляет 33,5 ГВт.

В состав ОАО «Интер РАО» включены парогазовые мощности Сочинской, Северо-Западной и Калининградской ТЭЦ, а также Ивановской ГРЭС.

Единая национальная (общероссийская) электрическая сеть - ЕНЭС Единая национальная электрическая сеть (ЕНЭС) — совокупность линий электропередачи и объектов электросетевого хозяйства, находящихся в едином оперативном и технологическом управлении, имеющих стратегическое значение для обеспечения устойчивого электроснабжения потребителей и функционирования оптового рынка электроэнергии, а также обеспечения параллельной работы ЕЭС России и энергосистем других государств, включая экспорт и импорт электроэнергии.

Критерии отнесения линий электропередачи и объектов электросетевого хозяйства к ЕНЭС - обеспечение технологической целостности магистрального сетевого хозяйства России.

Это ВЛ и КЛ различных классов напряжения, обеспечивающие работу энергетических систем различных субъектов РФ, трансформаторные и иные подстанции, комплекс оборудования для технического обслуживания и эксплуатации объектов электросетевого хозяйства, системы и средства управления объектами электросетевого хозяйства.

ЕНЭС

ЕНЭС (магистральные сети) используются:

• для передачи по ЛЭП напряжением 220 кВ и выше электроэнергии между регионами, обеспечивая их соединение, параллельную работу, а также регулирование энергетического баланса данных регионов и России в целом;

• для передачи по ЛЭП 220 кВ и выше электроэнергии в распределительные сети, обеспечивая участие потребителей и производителей в торгах на оптовом рынке электроэнергии и мощности, а также связь оптового рынка с розничным;

• для связи энергосистемы России с энергосистемами других стран, обеспечивая процесс экспорта-импорта электроэнергии (ЛЭП любого класса напряжения).

Управлением ЕНЭС занимается ОАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» (ОАО «ФСК ЕЭС») – дочерняя компания ОАО «Российские сети»

Основа коммерческой деятельности ОАО «ФСК ЕЭС»— оказание услуг по передаче электрической энергии.

Контрагентами ОАО «ФСК ЕЭС» являются субъекты оптового рынка электрической энергии и мощности, непосредственно присоединенные к сетям ЕНЭС, а также распределительные сетевые компании. ОАО «ФСК ЕЭС» также оказывает услуги по присоединению к ЕНЭС новых потребителей.

Полученные в результате коммерческой деятельности доходы направляются на реализацию основных направлений инвестиционной программы ОАО «ФСК ЕЭС», в том числе:

• на новое строительство сетевых объектов;

• на техническое перевооружение и реконструкцию существующих объектов;

• на сооружение объектов технологического управления сетью и создание элементов технологической инфраструктуры конкурентного рынка электроэнергии.

Распределительные сети Распределительные сетевые компании (РСК) осуществляют деятельность по передаче электроэнергии по распределительным сетям с использованием объектов электросетевого хозяйства, не относящихся к ЕНЭС, по присоединению установок потребителя к распределительным электросетям.

Для каждой РСК основными функциями являются:

повышение надежности и качества функционирования распределительного электросетевого комплекса;

позиционирование компаний распределительного электросетевого комплекса на рынке;

повышение финансовой эффективности деятельности;

привлечение капитала и присоединение новых потребителей.

Распределительные сетевые компании ОАО «Россети»;

ОАО «ДРСК»;

ТСО.

ОАО «Россети»

ОАО «Российские сети» (ОАО «Россети») - крупнейшая электросетевая компания России, объединяющая в своей структуре магистральный электросетевой комплекс, межрегиональные и региональные распределительные электросетевые компании, научно-исследовательские и проектно-конструкторские институты, строительные и сбытовые организации.

Имущественный комплекс ОАО «Россети» включает 43 акционерных дочерних и зависимых обществ, в том числе МРСК, РСК и магистральную сетевую компанию, расположенные в 73 субъектах РФ. Контролирующим акционером является государство, владеющее долей в размере 85,3%.

Протяженность линий электропередачи компании насчитывает 2,3 млн. км, трансформаторная мощность 461 тысячи подстанций гигавольт·ампера.

Общая численность персонала Группы компаний «Россети»

- 216,2 тысяч человек.

Состав ОАО «Российские сети»

11 межрегиональных распределительных сетевых компаний (МРСК):

- ОАО «МРСК Центра»;

- ОАО «МРСК Урала»;

- ОАО «МРСК Волги»;

- ОАО «МРСК Юга»;

- ОАО «МРСК Северо-Запада»;

- ОАО «МОЭСК»;

- ОАО «МРСК Северного Кавказа»;

- ОАО «Ленэнерго»;

- ОАО «МРСК Сибири»;

- ОАО «Тюменьэнерго»;

- ОАО «МРСК Центра и Приволжья».

РСК:

ОАО Янтарьэнерго, ОАО ТРК (Томская региональная компания), ОАО Кубаньэнерго.

ОАО «ФСК ЕЭС»

ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания»

ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания» (ОАО «ДРСК») – одна из крупнейших российских энергетических компаний, действующая в дальневосточном регионе страны. Входит в Холдинг ОАО «РАО ЭС Востока». ОАО «ДРСК» обеспечивает работой 7226 человек.

ОАО «ДРСК» осуществляет транспортировку электрической энергии по распределительным сетям на территориях Амурской области, Хабаровского края, Еврейской автономной области, Приморского края, Южного района республики САХА (Якутия).

Общая протяженность сетей - 56254 км.

Общее количество обслуживаемых подстанций – 708.

Распределительный сетевой комплекс Дальнего Востока – это высокоавтоматизированная система электроснабжения, обеспечивающая бесперебойное питание электроэнергией потребителей, обслуживаемая высококвалифицированным персоналом.

ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания»

Филиалы ОАО «ДРСК»:

Амурские электрические сети Приморские электрические сети Хабаровские электрические сети Электрические сети Еврейской автономной области Южно-Якутские электрические сети Представительство в г. Москва Системный оператор Под системой оперативно-диспетчерского управления понимается комплекс мер по централизованному управлению технологическими режимами работы объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей в пределах ЕЭС России и технологически изолированных энергосистем.

Системный оператор осуществляет единоличное управление технологическими режимами работы объектов электроэнергетики и уполномочен на выдачу оперативных диспетчерских команд и распоряжений, обязательных для всех субъектов оперативно-диспетчерского управления, субъектов электроэнергетики и потребителей электрической энергии с управляемой нагрузкой.

Системный оператор Управление технологическими режимами осуществляется Системным оператором через иерархическую трехуровневую систему диспетчерских центров:

•Центральное диспетчерское управление (СО-ЦДУ) осуществляет управление режимами работы ЕЭС России, деятельностью диспетчерских центров второго уровня и организует совместную работу ЕЭС России с энергосистемами других государств;

•Объединенные диспетчерские управления (СО-ОДУ) осуществляют управление режимами работы на части территории ЕЭС России и управляют деятельностью диспетчерских центров третьего уровня;

•Региональные диспетчерские управления (СО-РДУ) осуществляют управление режимами работы на части территории ЕЭС России под руководством вышестоя- щих диспетчерских центров Системного оператора ЕЭС.

Системный оператор – государственная компания.

Организации коммерческой инфраструктуры Основной управляющей организацией оптового рынка является некоммерческое партнерство «Совет рынка».

Участники Совета рынка:

все участники оптового рынка, основные инфраструктурные организации.

Спецификой Совета рынка является структура его Наблюдательного совета.

Состав Наблюдательного совета (представители государства) :

четыре представителя поставщиков и потребителей;

четыре представителя инфраструктурных организаций Системный оператор, ОАО «ФСК ЕЭС», Администратор торговой системы, Совет рынка.

Организации коммерческой инфраструктуры

Основные функции Совета рынка:

Формирование правил и процедур работы на оптовом рынке;

Контроль за соблюдением правил инфраструктурными организациями и участниками;

Формирование требований по коммерческому учету;

Урегулирование споров между участниками рынка.

Администратор торговой системы (ОАО «АТС») является 100%-ной дочерней организацией Совета рынка и предоставляет субъектам оптового рынка услуги по организации торговли на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ), обеспечивая с учетом особенностей функционирования оптового рынка электроэнергии расчет взаимных обязательств, заключение и исполнение сделок.

Энергосбытовые организации в электроэнергетике Сбытовые компании - участники оптового и розничного рынков электрической энергии и мощности.

Основная функция энергосбытовых компаний - продажа электрической энергии ее потребителям на розничном рынке.

Продажа электрической энергии конечным потребителям осуществляется на основании договоров купли-продажи электроэнергии или энергоснабжения.

Статус субъектов оптового рынка получают энергосбытовые организации, которые приобретают электрическую энергию в целях последующей ее реализации на розничных рынках и количественные показатели в заявках на приобретение электрической энергии которых превышают минимально допустимые значения, устанавливаемые основными положениями функционирования оптового рынка.

На деятельность энергосбытовых компаний как участников оптового рынка распространяются все его правила.

Энергосбытовые организации в электроэнергетике Все энергосбытовые компании делятся на гарантирующих поставщиков и конкурентные сбытовые компании.

Деятельность конкурентных энергосбытовых компаний на розничном рынке осуществляется в системе свободных договорных отношений, где организации свободны в выборе контрагента. Всем участникам обеспечиваются равные условия.

На оптовом рынке энергосбытовые компании могут приобретать электроэнергию от своего имени, а могут выступать в качестве агента. Они могут заключать договоры от имени и в интересах потребителя электрической энергии в целях его присоединения к системе оптового рынка и непосредственного участия в обороте электрической энергии.

Гарантирующий поставщик

Деятельность гарантирующего поставщика относится к сферерегулируемого бизнеса.

Статус гарантирующего поставщика определен в ФЗ «Об электроэнергетике». Основная цель создания института гарантирующих поставщиков — развитие системы надежного обеспечения потребителей электрической энергией. Одним из специальных условий осуществления деятельности гарантирующим поставщиком является обязанность обслуживать каждого потребителя, который к нему обратится.

На это указывает публичный характер договоров, заключаемых гарантирующим поставщиком с потребителем электрической энергии.

Правительством РФ определяются границы зон деятельности гарантирующих поставщиков в пределах территорий субъектов РФ.

Гарантирующий поставщик На территории одного субъекта РФ могут функционировать несколько гарантирующих поставщиков.

При формировании цены на поставляемую ими электрическую энергию осуществляется государственное регулирование сбытовых надбавок гарантирующих поставщиков.

Порядок присвоения статуса гарантирующего поставщика определяется основными положениями функционирования розничных рынков, утверждаемыми Правительством РФ.

На гарантирующих поставщиков не распространяется запрет на совмещение сбытовой деятельности с деятельностью по распределению электрической энергии в отличие от конкурентной сбытовой деятельности.

Оперативное управление технологическими процессами в электроэнергетике Одновременность и непрерывность процессов производства, передачи и распределения энергии требует специального оперативного обслуживания энергоустановок и их систем.

Оперативный персонал осуществляет управление, уход и наблюдение за работой оборудования, систем и вспомогательных механизмов на конкретной территории и в конкретном, предусмотренном функциональным распределением, объеме.

Технологические процессы на энергопредприятиях отличаются высокой сложностью, поэтому требуется высококвалифицированный, а значит, весьма высокооплачиваемый персонал.

Оперативное управление на предприятиях осуществляется с применением различных методов, совокупности приемов и способов воздействия на управляемый объект для достижения поставленных целей.

Методы оперативного управления организационно-административные, экономические, социально-психологические.

Эргатическое управление человеко-машинными системами во многом определяется человеческим фактором, поэтому одной из основных задач оперативного управления является создание социально-психологической среды, максимально способствующей достижению общих целей организации.

Оперативное управление осуществляется как оперативным персоналом, так и устройствами автоматики и автоматического регулирования.

Иерархическая система оперативного управления работой нергопредприятий в составе энергосистем основана на централизованном управлении режимами энергосистем и входящих в них энергетических объектов.

Оперативное управление Оперативно-диспетчерское управление режимами энергосистем, электростанций, сетей и потребителей, привлеченных к участию в регулировании нагрузки, осуществляется на соответствующих уровнях с соблюдением подчинения низшего уровня высшему с учетом распределения и закрепления оборудования за каждым уровнем по управлению и ведению.

Задачи оперативно-диспетчерского управления:

планирование и ведение режимов работы электростанций, сетей, изолированных энергосистем ОЭС и ЕЭС, обеспечивающих энергоснабжение потребителей;

планирование и подготовка ремонтных работ;

обеспечение надежности функционирования изолированных ОЭС и ЕЭС;

выполнение требований к качеству электрической энергии и тепла;

предотвращение и ликвидация технологических нарушений при производстве, передаче и распределении электрической энергии и тепла.

Оперативное управление На каждом энергетическом объекте - электростанции, электрической сети, подстанции с постоянным обслуживающим персоналом, должно быть организовано круглосуточное оперативнодиспетчерское управление, задачами которого являются:

• ведение требуемого режима работы;

• производство переключений, пусков и остановов;

• локализация аварий и восстановление режима работы;

• подготовка к производству ремонтных работ.

В оперативном управлении диспетчера должны находиться оборудование, линии электропередачи, устройства релейной защиты, аппаратура систем противоаварийной и режимной автоматики, средства диспетчерского и технологического управления, операции с которыми оперативно-диспетчерский персонал данного уровня выполняет непосредственно или, если эти операции требуют координации действий, с помощью подчиненного оперативно- диспетчерского персонала и согласованных изменений на нескольких объектах.

Оперативное управление Оперативно-диспетчерское управление осуществляется с диспетчерских пунктов и щитов управления, оборудованных средствами диспетчерского и технологического управления и системами контроля, укомплектованных оперативными схемами и оперативно-диспетчерской документацией по списку, утвержденному техническим руководителем.

Руководящий дежурный персонал в энергосистеме - диспетчер Системного оператора; в объединенной энергосистеме — диспетчер ОДУ; в изолированной энергосистеме — диспетчер РДУ, которому подчинены старшие оперативные дежурные электростанций, старшие оперативные дежурные центров управления сетями (ЦУС) структурных подразделений организации, эксплуатирующей ЕНЭС — ОАО «ФСК ЕЭС», старшие оперативные дежурные ЦУС распределительных электросетевых компаний, старшие оперативные дежурные подстанций в соответствии с распределением по способу управления: оперативное ведение и (или) оперативное управление.

Оперативное управление В электрических сетях оперативное обслуживание электроустановок осуществляется в строгом соответствии с нормами и правилами, принятыми в электроэнергетике и определяющими условия подготовки и допуска персонала, безопасные условия работы и правильность выполнения технологических процессов.

Оперативное обслуживание осуществляется посменно.

Персонал, занимающийся оперативным обслуживанием оборудования электрических сетей, условно подразделяется на две категории: оперативный и оперативно-ремонтный (выездные бригады).

К оперативному относится персонал, имеющий право оперативных переключений.

К оперативно-ремонтному относится персонал, специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания в утвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок.

Оперативное управление Оперативное обслуживание электроустановок проводится постоянным или выездным оперативным персоналом. В отдельных случаях с учетом дальности расположения подстанций разрешается их оперативное обслуживание «дежурным на дому», т.е. персоналом, проживающим недалеко от подстанций, за которым приказом закреплены зона действия и объем работ по обслуживанию.

Основные задачи оперативного персонала электросетевых предприятий:

ведение заданных режимов работы оборудования и электрических сетей в целом;

планирование и подготовка ремонтных работ (подготовка рабочего места, допуск и т.д.);

обеспечение устойчивости электрических сетей;

обеспечение экономичности работы оборудования и электрических сетей в целом;

производство переключений;

локализация технологических нарушений и восстановление нормальных режимов работы оборудования и электрических сетей.

Проектирование электроэнергетических систем и сетей Цель проектирования электроэнергетических систем – обеспечение балансов электроэнергии и мощности, надежного электроснабжения потребителей.

–  –  –

прогнозирование энергопотребления;

развитие генерирующих мощностей;

развитие системообразующих сетей и межсистемных связей;

развитие питающих сетей, развитие распределительных сетей, проектирование систем диспетчерского управления, противоаварийного управления, релейной защиты, телемеханики.

–  –  –

Основные вопросы, решаемые при проектировании электрических сетей характеристика района проектирования;

расчет электрической нагрузки на основе вероятностного подхода;

балансы активной и реактивной мощности;

разработка конкурентно-способных вариантов электрической сети;

выбор оптимального варианта выполнения электрической сети;

расчет и анализ установившихся режимов;

регулирование напряжения и реактивной мощности;

инвестиционная привлекательность проекта.

Характеристика района проектирования электрических сетей:

географическая и климатическая характеристики, характеристика и анализ возможных источников питания характеристика основных потребителей района.

–  –  –

Основные вопросы, решаемые при проектировании электрических сетей характеристика района проектирования;

расчет электрической нагрузки на основе вероятностного подхода;

балансы активной и реактивной мощности;

разработка конкурентно-способных вариантов электрической сети;

выбор оптимального варианта выполнения электрической сети;

расчет и анализ установившихся режимов;

регулирование напряжения и реактивной мощности;

инвестиционная привлекательность проекта.

Характеристика района проектирования электрических сетей:

географическая и климатическая характеристики, характеристика и анализ возможных источников питания характеристика основных потребителей района.

–  –  –

Исходные данные для проектирования и их анализ Исходные данные для расчета электрических нагрузок – графики электрических нагрузок, результаты контрольных замеров показания счетчиков электроэнергии, заявленная максимальная мощность в заявке на технологическое присоединение к электрической сети;

Карта-схема существующей электрической сети с источниками питания и указанием места расположения вводимых потребителей;

балансы активной и реактивной мощности в рассматриваемой части ЭЭС.

–  –  –

генерирующих мощностей (получение мощности с оптового рынка);

определение оптимальной структуры электростанций, выявление их режимов работы и потребности в топливе;

выбор схем и параметров, а также анализ режимов работы основной сети энергосистемы и межсистемных связей;

разработка рекомендаций по регулированию режимов электропотребления.

При проектировании энергосистем используются:

характерные суточные графики нагрузки рабочего и выходного дня для зимы и лета, годовые графики месячных максимумов, продолжительность использования максимальной нагрузки.

Проектирование электроэнергетических систем и сетей Графики электрических нагрузок

–  –  –

Проектирование электроэнергетических систем и сетей Структура потребителей промышленные и приравненные к ним. К промышленным потребителям приравнены следующие пред- приятия: строительные, транспорта, шахты, рудники, карьеры, нефтяные, газовые и другие промыслы, связи, коммунального хозяйства и бытового обслуживания.

производственные сельскохозяйственные;

бытовые;

общественно-коммунальные - учреждения, организации, предприятия торговли и общественного питания и др.

–  –  –

Проектирование электроэнергетических систем и сетей Технико-экономическое сопоставление вариантов Капитальные вложения – это расходы, необходимые для сооружения энергетических объектов. Для электрических сетей к ним относятся капитальные вложения на сооружение линий и капитальные вложения на сооружения подстанций. Они определяются по укрупненным показателям.

К эксплуатационным издержкам относятся расходы, необходимые для эксплуатации электрических сетей в течение одного года. Они делятся на амортизационные отчисления, отчисления на обслуживания и ремонты, возмещение затрат на передачу электроэнергии (т.е. стоимость потерь электроэнергии).

Себестоимость передачи электроэнергии – это отношение эксплуатационных издержек в сети к электроэнергии, полученной потребителями в течение года.

–  –  –

Проектирование электроэнергетических систем и сетей Определение сечений линий по допустимой потере напряжения Выбор сечения из условия его равенства на всех участках сети Область применения – городские электрические сети.

Порядок выбора

а) задается Х0 в зависимости от класса номинального напряжения;

б) определяется допустимая реактивная потеря напряжения;

в) находится допустимая активная потеря напряжения;

г) из полученного выражения в предыдущем пункте определяется сечение, которое округляется до ближайшего стандартного.

–  –  –

Проектирование электроэнергетических систем и сетей Определение сечений линий по допустимой потере напряжения Выбор сечения их условия минимума потерь мощности Область применения – промышленные электрические сети.

Порядок выбора

а) принимаем значение Х0;

б) находим допустимую реактивную, затем активную потери напряжения;

в) находим плотность тока по допустимой потере напряжения;

г) определяем расчетное сечение и округляем до ближайшего стандартного.

–  –  –

из них 7075% составляют реактивные потери в силовых трансформаторах

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Три задачи компенсации реактивной мощности (КРМ) * Балансовые расчеты реактивной мощности (Балансовая задача КРМ) * Поддержание желаемого уровня напряжения в узлах сети * Экономическая задача КРМ

–  –  –

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Размещение КУ в сети Принципы размещения КУ

1. КУ нужно распределять так, чтобы потери мощности в сети были минимальными.

2. В электрических сетях двух уровней напряжения следует в первую очередь устанавливать КУ на шинах НН ПС с более низким номинальным напряжением высокой стороны.

3. В сети с одним уровнем напряжения целесообразно компенсировать реактивную мощность в первую очередь у наиболее электрически удаленных потребителей.

4. При незначительной разнице в электрической удаленности ПС от ИП в сети одного номинального напряжения расстановку КУ следует производить по условию равенства

tg на шинах НН, исходя из баланса реактивной мощности:

n

–  –  –

Упрощающие преобразования схем замещения электрических сетей Замена линий одной эквивалентной Перенос нагрузки или исключение узлов.

Преобразование звезды в треугольник и обратно

Порядок преобразования сложной сети:

осуществляется последовательное исключение узлов и перенос нагрузки;

преобразуется звезда в треугольник (если есть такие части схемы);

в схеме с треугольником можно разрезать сеть по узлам питания и преобразовать две параллельные линии в одну;

упрощающие преобразования осуществлять до тех пор, пока не получится сеть с двухсторонним питанием.

Расчет установившихся режимов электроэнергетических систем Расчет режимов системы большой сложности.

–  –  –

Расчет установившихся режимов электроэнергетических систем Расчет режимов системы большой сложности Эквивалентирование при расчетах установившихся режимов

–  –  –

Разделение на подсистемы, приводящее матрицу присоединения узлов к блочно-диагональной форме:

а - граф сети; б - разделение на подсистемы: в - матрица присоединения исходной сети; г - матрицы присоединения подсистем: д - подсистемы, соединенные граничной ветвью, е - разделение этих подсистем

–  –  –

Особые режимы – это режимы, в которых существенно нарушена симметрия параметров режима или присутствует несинусоидальность токов и напряжений, т.е. это несимметричные и несинусоидальные режимы.

Несимметричные режимы являются следствием различия сопротивлений фаз, либо неравенством нагрузки по фазам. Первый случай характерен для ВЛ без транспозиции, либо с удлиненным циклом транспозиций, а также при неполнофазных режимах, связанных с обрывом одной или двух фаз.

Причины несимметричных режимов второго случая – подключение к сети одно-фазных нагрузок, либо трехфазных, но с существенным отличием загрузки фаз.

Несинусоидальные режимы вызываются нелинейной нагрузкой.

Особые режимы отрицательно сказываются на технико-экономических показателях эксплуатации систем, поэтому для них производят оценку допустимости таких режимов.

–  –  –

Детальная структура потерь электроэнергии – представление отчетных потерь в виде составляющих, объединенных общим признаком:

одинаковым номинальным напряжением, типом оборудования, характером изменения во времени (отдельно по всем составляющим: переменные, условно-постоянные …), обусловленности (нагрузочные, холостого хода, зависящие от климатических условий), структурным подразделением или структурной единицей.

Расчет структуры потерь электроэнергии – определение численных значений составляющих потерь и характеристик их достоверности.

–  –  –

Методы расчета потерь Нагрузочные потери в зависимости от объема информации могут быть рассчитаны одним из следующих методов:

- оперативных расчетов;

- расчетных суток;

- средних нагрузок;

- числа часов наибольших потерь;

- по обобщенной информации о схемах и нагрузках сети.

Условно-постоянные потери электроэнергии определяются по приказу Минэнерго РФ № 326 Подробно методы расчета потерь приведены в монографии Савиной Н.В.

«Системный анализ потерь электроэнергии в электрических распределительных сетях». – Наука, Новосибирск, 2008 г.

–  –  –

определение оптимальных мест установки средств учета электроэнергии определение пригодности измерительных трансформаторов к учету определение пригодности к учету счетчиков электроэнергии снижение погрешности измерения электроэнергии замена индукционных счетчиков электроэнергии на электронные в узлах сети в соответствии с сенсорным анализом снижение систематической составляющей погрешности учета электропотребления достоверизация результатов учета электропотребления, полученного с помощью существующих систем учета Основные направления снижения потерь электроэнергии

Снижение технических потерь электроэнергии:

оптимизация уровней напряжения в распределительных сетях компенсация реактивной мощности и управление потоками реактивной мощности повышение качества электроэнергии оптимизация режимов в распределительных сетях оптимизация схемы электрических сетей и мест размыкания комплексная автоматизация и телемеханизация электрических сетей сокращение длительности неоптимальных ремонтных и послеаварийных режимов упорядочение мощностей трансформаторов на подстанциях и обеспечение их экономически целесообразного режима перевод протяженных сетей на более высокий уровень напряжения и замена неизолированных проводов на изолированные Снижение технических потерь электроэнергии

Организационные мероприятия :

совершенствование эксплуатационного обслуживания электрических сетей оптимизация рабочих схем сетей оптимизация режимов работы сетей, т.е. оптимизация мест размыкания линий с двусторонним питанием, снижение неоднородности сети (оптимизация мест размыкания контуров электрических сетей с различными номинальными напряжениями) определение оптимальной мощности компенсирующих устройств (при наличии) оптимизация распределения нагрузки между подстанциями основной сети 110 кВ и выше переключениями в ее схеме оптимизация рабочих напряжений в центрах питания разомкнутых электрических сетей отключение трансформаторов в режимах малых нагрузок на трансформаторных подстанциях с двумя и более трансформаторами, отключение трансформаторов на подстанциях с сезонной нагрузкой выравнивание электрических нагрузок по фазам снижение расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций.

–  –  –

мероприятия по реконструкции, модернизации сетей мероприятия по замене или установке дополнительного оборудования, такого как регулируемые компенсирующие устройства для оптимизации потоков реактивной мощности и уровней напряжения, а также снижения недопустимых или опасных уровней напряжения в узлах сетей замена перегруженных проводов и трансформаторов замена недогруженных трансформаторов установка линейных регуляторов напряжения, установка и ввод в работу на трансформаторах с РПН устройств автоматического регулирования коэффициента трансформации, установка вольтодобавочных трансформаторов с поперечным регулированием перевод сетей на более высокий уровень напряжения оптимизация загрузки электрических сетей за счет строительства линий и подстанций использование СИП установка многофункциональных устройств повышения качества электроэнергии.

Методы регулирования частоты в ЭЭС Принцип работы автоматического регулятора скорости (АРС) основан на обратной отрицательной связи системы регулирования.

Крутизна характеристики регулирования - коэффициент равный тангенсу угла наклона характеристики АРС к оси абсцисс.

При статической характеристике регулятор скорости турбины оказывает стабилизирующее действие на частоту ЭЭС и называется первичным регулятором частоты, а процесс изменения частоты по его действиям – первичным регулированием частоты. Эффективность первичного регулирования частоты зависит от статизма регулятора скорости.

Вторичное регулирование, в процессе которого изменяют мощность турбины в зависимости от частоты в системе, применяют для дополнительной корректировки частоты после первичного регулирования. Вторичное регулирование выполняет автоматический регулятор частоты (АРЧ).

Статизм характеристики регулятора – это величина обратная коэффициенту крутизны.

Коэффициент резерва - отношение номинальной генерирующей мощности к фактической нагрузке.

Метод ведущей станции по частоте – это метод, при котором вторичное регулирование осуществляется с помощью одной станции.

При аварийных отключениях генераторов применяют ААРЧ – автоматическую аварийную разгрузку по частоте, которая заключается в отключении системной автоматической части потребителей. 83 Благодарю за внимание!

Контактные телефоны и адреса электронной почты:

–  –  –



Похожие работы:

«ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ УДК 621.396 А. В. Саушев, канд. техн. наук, доц. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАТЕГОРИИ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА» MORPHOLOGICAL ANALYSIS OF CATEGORY ELECTROTECHNICAL SYSTEM На основе системного подхода и всестороннего анализа известных понятий и определений электротехники формулируется понятие категории «электротехническая система» и приводится ее морфологический анализ применительно к объектам водного транспорта. Рассматриваются различия между понятиями...»

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Адрес: 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5 Телефон: (812) 346-44-87. Факс: (812) 346-27-58 E-mail: root@post.etu.spb.ru. Сайт: www.eltech.ru Ректор: Кутузов Владимир Михайлович Контактное лицо: Митрофанова Юлия Валерьевна, e-mail: UVP@etu.ru СТРУКТУРА НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ Факультет радиотехники и...»

«Становление 21 января 1936 года на основании распоряжения по Главному управлению учебными заведениями Народного комиссариата тяжелой промышленности СССР (нарком С.Орджоникидзе) директор Горьковского индустриального института И.Н.Крюков подписал приказ № 25: “§ 6 Организовать в ГИИ Радиотехнический факультет в составе специальности «Производство аппаратуры для установок радиосвязи». §7 В составе радиофакультета числить следующие кафедры и группы: 1. Кафедра радиотехники. 2. Кафедра...»

«Публичный отчет государственного автономного образовательного учреждения среднего профессионального образования Тольяттинского электротехнического техникума г.о. Тольятти Основные результаты деятельности государственного автономного образовательного учреждения среднего профессионального образования Тольяттинского электротехнического техникума за 2013-2014 учебный год: Публичный отчет Тольятти: ГАОУ СПО ТЭТ, 2014. 46 Введение Публичный отчет государственного автономного образовательного...»

«Публичный отчет государственного автономного образовательного учреждения среднего профессионального образования Тольяттинского электротехнического техникума г.о. Тольятти Основные результаты деятельности государственного автономного образовательного учреждения среднего профессионального образования Тольяттинского электротехнического техникума за 2012-2013 учебный год: Публичный отчет – Тольятти: ГАОУ СПО ТЭТ, 2013. 52 стр. Введение Публичный отчет государственного автономного образовательного...»

«1. Цели, задачи и результаты изучения дисциплины Цель изучения дисциплины – сформировать научных сотрудников, умеющих обоснованно выбрать, разработать математическую модель и результативно рассчитать источник питания и систему управления для соответствующей силовой преобразовательной техники. Результаты обучения (компетенции) выпускника ООП, на формирование которых ориентировано изучение дисциплины «Силовая преобразовательная техника» Код Результат обучения (компетенция) выпускника ООП...»

«Публичный отчет государственного образовательного учреждения среднего профессионального образования Тольяттинского электротехнического техникума г.о. Тольятти Основные результаты деятельности государственного образовательного учреждения среднего профессионального образования Тольяттинского электротехнического техникума за 2010учебный год: Публичный отчет – Тольятти: ГОУ СПО ТЭТ, 2011. 71 стр. Отчет подготовлен педагогическими работниками ГОУ СПО ТЭТ Редакционная коллегия: М.С.Барбашова...»

«19 августа 1950 года было принято Постановление Совета Министров СССР «О создании Новосибирского электротехнического института (НЭТИ)», подписанное И.В. Сталиным. Это Постановление предписывало закончить строительство НЭТИ в 1953 году, численность студентов должна была составлять 2.5–3.0 тысячи человек, а занятия начаться с сентября 1952 года. Руководство всеми организационными и строительными работами по созданию нового института приказом от 3 апреля 1951 года было возложено на Андрея...»

«КЭР-АвтомАтиКА инженеРнАя КомпАния © Инженерная компания «КЭР-Автоматика» СоДеРжАние ЧАСТЬ 1 О КОМПАНИИ 3 ЧАСТЬ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 15 Решения и продукты 1 Ведущие проекты 19 Референц-лист 2 ЧАСТЬ 3 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНЖИНИРИНГ 29 Комплекс услуг Ведущие проекты 31 Референц-лист 2 www.keravt.com © 2015. Группа компаний «КЭР-ИНЖИНИРИНГ» о компании ЧАСтЬ 1 Инжиниринг, создающий преимущества © Инженерная компания «КЭР-Автоматика» СФеРА ДеятеЛЬноСти АвтомАтизАция техноЛогиЧеСКих...»

«СОЛНЕЧНЫЙ ЧЕЛОВЕК Воспоминания о профессоре А.М. Заездном Профессор, доктор технических наук Александр Михайлович Заездный возглавлял кафедру Теоретической радиотехники Ленинградского электротехнического института связи в 60-е годы ХХ века – во времена великого научно-технологического и нравственного перелома человеческой истории. Одним из первых руководителей этой кафедры, созданной в 1930 году, был патриарх советской радиотехники, чл.-корр. АН СССР Михаил Александрович Бонч-Бруевич, имя...»

«1. Цели, задачи и результаты изучения дисциплины Цель изучения дисциплины умение выбора типа и схемы релейной защиты и автоматики; определение уставок реле для выбранной схемы; освоение навыков эксплуатации схем релейной защиты и автоматики.Основными задачами изучения дисциплины являются: 1. Умение работать над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и их компонентов.2.Приобретение способности разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических...»

«Аннотация Рассмотрены вопросы проектирования трансформаторной подстанции. Произведен выбор схем питания внешнего электроснабжения. Рассчитанные токи короткого замыкания используются для выбора электротехнического оборудования. Рассмотрен вопрос по системам мониторинга кабельных линий. Annotation The questions of planning of transformer substation are considered. The choice of charts of feed of external power supply is produced. The expected currents of short circuit are used for the choice of...»







 
2016 www.nauka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.