Графики электрических нагрузок и их основные характеристики.
Если нагрузка приводится в режиме реального хронологического времени, то график называется хронологическим графиком.
Если нагрузки сгруппированные в порядке убывания с приведением времени их стояния, то график называется графиком нагрузок по продолжительности стояния или интегральным графиком.
Реальные характеристики изменения нагрузок можно увидеть на графиках: суточном, недельном, месячном, сезонном или годовом. Графики могут представляться по одной энергоустановки, блоку (≈8000 часов/год), станции (8760 часов/год) или энергосистемы.
Суточные, недельные, сезонные неравномерности характеризуются коэффициентом неравномерности, т. е. отношением минимума и максимума нагрузок по суточному, недельному и сезонному графикам:
γ=Nmin/Nmax.
Заполненость графика выражается коэффициентом плотности - отношение средней и максимальной нагрузок в графике:
kзап=Nср/Nmax.
Плотность годовых интегральных графиков нагрузки оценивается эффективной компанией или годовым числом использования установленной мощности т. е. числом часов работы в году условно постоянной установленной мощностью и выработкой той что задаётся графиком, эта же выработка достигается при работе в течение времени продолжительности работы в году:
Тэф=Эгод/Nmax.
По эффективной кампании графики подразделяются на остро пиковый <1,5 тыс. часов/год; пиковый 1,5-2 тыс. часов/год; полупиковый от 1,5-2 тыс. часов/год до 3,5-4 тыс. часов/год; полу базовый от 3,5-4 тыс. часов/год до 5-6 тыс. часов/год; базовый >5-6 тыс. часов/год.
Nmax=Nуст
Типы электрических станций и их основные характеристики.
ГЭС: Высокоманёвренный генерирующий источник, который используется для покрытия неравномерных суточных, недельных и годовых графиков нагрузки и размещение резерва мощности энергосистемы. В настоящее время ГЭС обеспечивает пиковые нагрузки, некоторые переведены в режим с полной остановкой гидротурбин в ночное время.
ГАЭС: Предназначена для работы в переменной части графиков нагрузок энергосистемы. В ночные часы они работают в насосном (моторном) режиме, перекачивая воду из нижнего водохранилища в верхнее и заполняя провал в графике электрической нагрузки. В часы повышения нагрузок ГАЭС работают в турбинном (генераторном) режиме, используя аккумулированную в верхнем бассейне воду для производства пиковой или полупиковой электроэнергии.
ВАЭС: Могут найти применение в перспективе для выравнивания графиков электрической нагрузки в суточном и недельном разрезах. В часы провала нагрузки компрессора с приводом от электродвигателя закачивают воздух в подземное хранилище, в часы пиковых нагрузок сжатый воздух подаётся в газовую турбину при остановленном компрессоре, мощность ГТУ возрастает почти втрое.
АЭС: В нашей стране используется в базисной части графиков нагрузок, это обусловлено как экономической целесообразностью работы капиталоёмкого оборудования с высоким числом использования её мощности так и требования обеспечения надёжности и безопасности, однако в перспективе может возникнуть необходимость внедрения в энергосистему АЭС имеющих регулировочный запас.
КЭС: Имеет наибольший вес в структуре ЕЭС. Регулировочный диапазон КЭС лимитируется в основном условиями необходимости обеспечения устойчивости процесса горения в топке котла и допустимых температурных режимов отдельных элементов котельных агрегатов. Регулировочный диапазон в суточном разрезе обеспечивается за счёт изменения мощности энергоблоков, за счёт останова части энергоблоков в ночное время.
ТЭЦ: Имеет значительный вес в структуре генерации ЕЭС. При загрузки теплофикационных отборов турбин близких к нормальным регулировочный диапазон равен нулю, т. е. ТЭЦ не маневренна. С целью повышения регулировочного диапазона можно недогружать ТЭЦ по теплоте, но это приводит к перерасходу топлива в системе в следствие этого возможность участия ТЭЦ в регулирование суточного электропотребления в наиболее напряжённый зимний период мала. По мере сезонного снижения тепловой нагрузки регулировочный диапазон по мощности возрастает и достигает максимального летом.
ГТУ: Высокая манёвренность, малые капитальные вложения, простая автоматизация, отсутствие потребности большого количества охлаждающёй воды, компактность, но не высокая тепловая экономичность. Установки имеют большой расход условного топлива, но меньшие капитальные вложения, их целесообразно использовать в качестве оперативного резерва мощности в энергосистеме. ГТУ целесообразно использовать только в пиковой части графика нагрузок.