1.2. Основные технические задачи, проблемы передачи и распределения электроэнергии

Так как передача электроэнергии экономически выгодна только по ЛЭП высокого напряжения, то энергия, которая вырабатывается на электростанции, преобразуется в энергию высокого напряжения при помощи трансформаторов ПС (подстанций). Подстанции, на которых производится эта трансформация, называются повышающими (питающими). На другом конце электропередачи строится понижающая (приемная) подстанция. Второе название условное, т.к. понижающая подстанция может быть одновременно и питающей. Делается все это для того, чтобы уменьшить потери энергии при передаче ее на большие расстояния.

Для заданной (неизменной) мощности электроэнергии (S), потребляемой конечными потребителями (нагрузка сети), сила тока (I ) в линиях электропередачи с ростом напряжения (U) понижается (закон Ома).

S=UI, где

S– полная мощность [ВА],

I– действующее значение тока [А],

U– действующее значение напряжения [В],

Уменьшение силы тока, при одинаковом сопротивлении линии (сечение проводов не меняется), сокращает потери электроснабжения в линии электропередачи (потери мощности ∆S и напряжения), вызванные нагреванием проводов:

∆S=I²Z, где Z – полное сопротивление линии [Ом]

Важными характерными свойствами ЭЭС являются:

1. Одновременность процессов производства, распределения и потребления электрической энергии (выработка электрической энергии жестко определяется ее потреблением и наоборот).

2. Преобразование и передача электроэнергии происходит с потерями энергии во всех элементах ЭЭС.

3. Непрерывность процесса выработки, передачи и потребления электроэнергии и необходимость, в связи с этим, непрерывного контроля этого процесса.

4. Повышенная опасность электрического тока для окружающей среды и обслуживающего персонала.

5. Быстрое протекание процессов, связанных с отказом различных элементов основной технологической цепочки.

6. Многообразие функциональных систем и устройств, которые осуществляют технологию производства электроэнергии; управление, регулирование и контроль. Необходимость их постоянного и четкого взаимодействия.

7. Удаленность энергетических объектов друг от друга.

8. Зависимость режимов работы электрических систем от различных случайных факторов (погодные условия, режим работы энергосистемы, потребителей).

9. Значительный объем работ по ремонтно-эксплуатационному обслуживанию большого количества разнотипного оборудования.

Необходимо своевременно развивать ЭЭС, ее рост должен опережать рост потребления энергии.

1.3. Объединенные энергосистемы, их преимущества

Отдельные энергетические системы, имеющие общий режим работы и общее диспетчерское управление, связываются между собой электрическими сетями, и это объединение их называется объединенной энергетической системой (ОЭС).

ОЭС могут охватывать значительные территории и даже всю страну.

Преимущества ОЭС:

1. Уменьшение величины суммарного резерва мощности.

2. Наилучшее использование мощности ГЭС одной или нескольких электроэнергетических систем и повышения их экономичности.

3. Снижение суммарного максимума нагрузки объединяемых электроэнергетических систем.

4. Взаимопомощь систем в случае неодинаковых сезонных изменений мощности электрических станций и в частности ГЭС.

5. Облегчение работы систем при ремонтах и авариях.

Высшим уровнем в административно- хозяйственной структуре управления электроэнергетической отраслью России является - Российское акционерное общество «Единая энергетическая система России» (РАО «ЕЭС России»).

В настоящее время в состав ЕЭС входят шесть ОЭС (Центра, Северо-Запада, Средней Волги, Северного Кавказа, Урала и Сибири) из семи (ОЭС Востока пока работает отдельно от ЕЭС). Эти ОЭС, в свою очередь, включают 64 РЭС из общего числа 74.