4.Первичное регулирование частоты в системе

Регулирование частоты в энергосистеме — процесс поддержания частоты переменного тока в энергосистеме в допустимых пределах. Частота является одним из важнейших показателей качества электрической энергии и важнейшим параметром режима энергосистемы. Частота в энергосистеме определяется балансом вырабатываемой и потребляемой активной мощности. При нарушении баланса мощности частота изменяется. Если частота в энергосистеме снижается, то необходимо увеличить вырабатываемую на электростанциях активную мощность для восстановления нормального значения частоты. В соответствии с ГОСТ 54149-2010 частота должна находиться в пределах 50,0±0,2 Гц не менее 95 % времени суток, не выходя за предельно допустимые 50,0±0,4 Гц.

Утвержденные Электроэнергетическим советом СНГ в 2007 г. «Правила и рекомендации по регулированию частоты и перетоков» устанавливают более жесткие нормы и более высокие требования к качеству регулирования частоты и перетоков активной мощности энергосистемами. В частности, должно обеспечиваться удержание текущей частоты в пределах 50±0,05 Гц (нормальный уровень) и в пределах 50±0,2 Гц (допустимый уровень) с восстановлением нормального уровня частоты и заданных суммарных внешних перетоков мощности областей регулирования за время не более 15 минут для согласования отклонений частоты с планируемыми запасами пропускной способности транзитных сетей ЕЭС в нормальных условиях. Таким образом, требования к регулированию частоты в ЕЭС России в настоящее время соответствуют стандартам UCTE.

Выделяют три взаимосвязанных вида регулирования частоты:

• первичное регулирование частоты (которое, в свою очередь, подразделяется на общее первичное регулирование частоты (ОПРЧ) и нормированное первичное регулирование частоты (НПРЧ);

• вторичное регулирование частоты

• третичное регулирование частоты.

Первичное регулирование частоты осуществляется автоматическими регуляторами частоты вращения (АРЧВ) турбин (в некоторых источниках используется термин «автоматический регулятор скорости» (АРС)). При изменении частоты вращения турбины такие регуляторы осуществляют воздействие на регулирующие органы турбины (регулирующие клапаны у паровой турбины или направляющий аппарат у гидротурбины), изменяя подачу энергоносителя. При повышении частоты вращения регулятор уменьшает впуск энергоносителя в турбину, а при снижении частоты — увеличивает.

Назначение первичного регулирования заключается в удержании частоты в допустимых пределах при нарушении баланса активной мощности. При этом частота до номинального значения не восстанавливается, что обусловлено статизмом регуляторов.

5. Технико-экономический ущерб от перерывов электроснабжения

Для обеспечения надежности электроснабжения используются такие методы как

- повышение надежности элементов системы;

- недогрузка работающего оборудования;

- резервирование систем;

- проведение планово-предупредительных ремонтов.

Каждое из этих мероприятий требует дополнительных затрат в систему электроснабжения, но позволяет снизить ущерб от перерывов в электроснабжении. Экономически целесообразная степень надежности при сравнении вариантов будет соответствовать минимуму приведенных затрат с учетом ущерба

, (5.1)

где − нормативный коэффициента эффективности капиталовложений, который равен 0,12, а для новой техники= 0,15; К_i − капиталовложения по i-му варианту; И_i – текущие затраты по тому же варианту; М(У) – математическое ожидание ежегодных издержек, связанных с нарушением электроснабжения.

При нарушении электроснабжения возникает ущерб как у потребителя У_потр, так и в энергосистеме У_с

Экономическая эффективность технических средств – степень выгодности экономических затрат на освоение, внедрение и использование этих средств.

Технико-экономические расчеты позволяют определить экономический эффект от каждого мероприятия, улучшающего основное производство и энергетику предприятия. Наиболее эффективным мероприятием является замена старого оборудования на новое, прогрессивное и экономичное. Замена изношенного электрооборудования не требует обоснования, поскольку оно снижает надежность работы, требует повышенных затрат на ремонтное обслуживание, а также имеет низкие эксплуатационные характеристики.

.

Экономический эффект от повышения надежности электроснабжения определяется сопоставлением дополнительных капиталовложений, требующихся для этого (К_н), дополнительных расходов при эксплуатации устройств, повышающих надежность (И_н), с величиной, которая предотвращает средний экономический ущерб от перерывов электроснабжения (У, руб./год), умноженного на параметр интенсивности отказов в системе (λ), (руб./год):