1. Место электроэнергетической системы

В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ

Предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России осуществляют добычу, транспортировку, переработку и потребление первичных энергетических ресурсов, и выработку тепловой и электрической энергии. Масштабы ТЭК во многом определяют уровень развития экономики страны, структуру промышленного производства и его энерговооружённость.

ТЭК бывшего СССР являлся одним из крупнейших в мире. В нём добывалось около 20% всех мировых топливно-энергетических ресурсов. На развитие ТЭК выделялось примерно 40 % всех капиталовложений, направляемых в промышленность.

По технологическому признаку ТЭК разделяется на следующие пять систем:

углеснабжающая;

нефтеснабжающая;

газоснабжающая;

ядерно-энергетическая;

электро- и теплоснабжающая.

Все эти системы связаны между собой как экономически, так и физико-технически, т.е. имеют железнодорожные и электросетевые связи.

По территориальному признаку ТЭК делится на три иерархических уровня – государственный, региональный и районный.

Угле-, нефте- и газоснабжающие системы ТЭК обеспечивают народное хозяйство так называемыми невосполнимыми источниками энергии из невозобновляемых природных ресурсов. Особенностью названных систем в России является удалённость разведанных первичных источников энергии от мест потребления этой энергии. Если энергоносители добываются в основном в Сибири, то значительная доля промышленности и населения страны сосредоточены в её европейской части.

Ядерно-энергетическая система состоит из предприятий по добыче и переработке ядерного топлива, установок по его использованию в народном хозяйстве (в частности, ядерные энергетические реакторы), заводов по восстановлению отработавшего горючего и уничтожению отходов.

Электро- и теплоснабжающая система включает в себя все установки, обеспечивающие потребителей электрической и тепловой энергией. Основная часть этой системы, осуществляющая централизованное электро- и теплоснабжение, называется энергетической системой или энергосистемой.

Итак, энергосистема – это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой и характеризуемых общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом /5/.

Итак, элементами энергосистемы являются установленные на электростанциях турбины (паровые или гидравлические), котлы, генераторы, бойлеры, а также линии передачи электрической и тепловой энергии, трансформаторы, выпрямительные установки, электродвигатели, электротехнологические установки, осветительные и нагревательные приборы и т.п. Совокупность электрического оборудования энергосистемы представляет её электрическую часть. Электрооборудование энергосистемы и приёмники электроэнергии образуют электроэнергетическую систему.

Иерархическая структура энергетической системы России выглядит так:

верхний уровень – Единая энергосистема (ЕЭС);

средний уровень – объединённые энергосистемы (ОЭС);

нижний уровень – районные энергосистемы (РЭС).

В соответствии с этой структурой организована и система оперативно – диспетчерского управления.

На уровне ЕЭС – Центральное диспетчерское управление (ЦДУ); каждая из ОЭС имеет своё Объединённое диспетчерское управление (ОДУ); РЭС управляется персоналом Центрального диспетчерского пункта (ЦДП) данной районной системы.

В состав ЕЭС входят шесть ОЭС, из которых лишь ОЭС Востока до последнего времени работала автономно. С учётом территории, охватываемой каждой из ОЭС, можно представить, что каждое ОДУ командует энергосистемой крупного европейского государства. Сложность задач, решаемых персоналом ОДУ, непрерывно изменяющаяся ситуация в ОЭС предполагает высочайший уровень требований к квалификации этого персонала.

Естественно, что в настоящее время управление энергосистемами немыслимо без соответствующей компьютеризации, но человека заменить в деле принятия решений, в особенности, в экстремальных ситуациях, вызываемых авариями, компьютерное оснащение не может.

ЕЭС России охватывает площадь около 8 млн. кв. км, на которой проживают примерно 130 млн. человек. ЕЭС связана по электрическим линиям с энергосистемами стран СНГ, европейских стран, а также с Монголией.

В 1995 г. электростанциями России было выработано 845 млрд. кВтчас электроэнергии, а так называемая установленная мощность всех электростанций, равная суммарной номинальной мощности генераторов, достигла 215 млн. кВт. Несложные расчёты показывают, что в среднем загрузка электростанций не превышает 45%. Тем не менее, питание электроприёмников идёт по ограниченным режимам, причиною чему является общеизвестный кризис неплатежей.

Основная часть электроэнергии (68 %) производится в России на тепловых электростанциях; на ГЭС – 21%; на АЭС – 11 %.

ЕЭС характеризуется следующими особенностями:

взаимодействие в едином производственном процессе большого числа энергетических объектов, расположенных на громадной территории;

строгое совпадение производства и потребления электроэнергии в каждый момент времени в виду отсутствия крупномасштабных накопителей этой энергии;

резкая неравномерность в потреблении токоприёмниками электроэнергии в течение суток, посезонно, а также перемещение по территории страны (и ЕЭС) пиков потребления электроэнергии.

Всё перечисленное определяет специфичность функционирования электроэнергетической системы, которая сводится к обеспечению полезного отпуска электроэнергии при удовлетворении критериям экономической эффективности и надёжности электроснабжения с выполнением требований, предъявляемых к качеству электроэнергии.

Электрические сети, являясь передающей частью системы, должны иметь достаточную для устойчивой работы системы пропускную способность. В особенности это требование актуально для системообразующих сетей с номинальными напряжениями 500; 750; 1150 кВ.