5.7. Распределение резерва мощности между включённой и не включенной составляющими

Эта задача возникает при эксплуатации энергосистем, когда величина оперативного резерва мощности задана. Включённый (вращающийся) резерв мощности компенсирует внезапные аварийные отключения генерирующей мощности и непредвиденные превышения фактической нагрузки над расчетной без понижения частоты в системе. Включённый резерв можно представить в виде двух частей: - для компенсации внезапных аварийных снижений мощности электростанций, - для покрытия непредвиденных превышений нагрузки.

= + .

Не включенная часть резерва = - . Определение ведется при ограничении его максимально допустимого значения величиной . Для упрощения считают, что в ЭЭС имеется достаточно большой резерв мощности , для определения используют методику расчета .

Задача определения тесно связана. с выбором состава работающего оборудования. Естественно было бы определять и состав работающего оборудования в единой задаче на основе минимизации суммы затрат на эксплуатацию и возможного ущер6а у потребителей от нарушения электроснабжения. Решить такую задачу с достаточной для практики точностью очень трудно. Поэтому рассматриваемые задачи решают изолированно с последующей увязкой. Определяют из условия обеспечения требуемой надежности. Затем выбирают состав работающего оборудования по экономическим соображениям с учетом .

,

где - включённая мощность в -м интервале времени периода .

Величина , обеспечивающая заданное значение показателя надежности, определяется вероятностными методами как при расчёте . Период времени принимают равным суткам, а интервал - часу.

Для каждого интервала вычисляют показатели надежности электроснабжения, которые сопоставляют с нормативными. Если надежность электроснабжения не ниже требуемой, то состав работающего оборудования: в интервале остается неизменным. Иначе включают дополнительные агрегаты из числа находившихся в холодном резерве.

Для упрощённого определения используют зависимости, найденные на основе экспериментальных расчетов:

,

где - мощность наибольшего агрегата в системе;

- максимум нагрузки в период ;

- коэффициенты пропорциональности, определяемые на основе расчетов или из опыта эксплуатации.

В практике эксплуатации зачастую принимают равной мощности самого крупного агрегата системы.

5.8. Упрощенные методы расчета оперативного резерва мощности

Для упрощения расчетов энергосистемы рассматривают как концентрированные. Аварийный резерв определяется по характеристикам удельного резерва.

где r_{уд j} - удельный резерв, определяемый по рис. 27;

- установленная мощность -й электростанции.

Рис. 27. Характеристики удельного аварийного резерва

Для определения r_{уд j} необходимо знать аварийность агрегата q и удельную единичную мощность

,

где N_{a j} - мощность агрегата (блока) на j-ой электростанции;

- максимум нагрузки энергосистемы.

При расчете оперативного резерва учитывают аварийную и нагрузочную составляющие:

где R_н - нагрузочный резерв;

- аварийный резерв.

] – математическое ожидание мощности, находящейся в аварийном простое;

- среднеквадратичное отклонение нагрузки и мощности электростанций от их средних значений.

Математическое ожидание мощности электростанций, находящейся в аварийном простое равно

] = ,

где - вероятность аварийного простоя агрегатов электростанции j–го типа.

Величина определяется по формуле

Среднеквадратическое отклонение нагрузки _н равно

.

Здесь k_н - коэффициент, зависящий от размеров системы и темпов роста нагрузки. При перспективе до 5 лет k_н =4, при более далекой k_н =5.