Энергетические системы
1.1.1. Причины создания энергосистем
Как уже отмечалось в п.2.1, при централизованном электроснабжении источниками питания промышленных предприятий электроэнергией являются районные энергосистемы.
Снабжение потребителей электроэнергией от ЭС дает значительные технико-экономические преимущества, к которым относятся:
а) существенное повышение надежности электроснабжения;
б) снижение необходимой суммарной резервной мощности на электростанциях;
в) снижение себестоимости выработки 1 кВт-ч электроэнергии путем экономичного распределения нагрузки между отдельными электростанциями и наиболее эффективного использования мощности гидростанций;
г) возможность увеличения единичной мощности генераторов, что снижает стоимость 1 кВт-ч установленной мощности и позволяет повысить производительность электромашиностроительных заводов при тех же производственных площадях и затратах труда.
Отдельные ЭС связывают между собой линиями электропередачи и создают объединенные энергосистемы (ОЭС). ОЭС обычно охватывает какую - то часть территории страны (Северо-Запад, Центр, Северный Кавказ и т. п.). Основные преимущества объединения смежных ЭС в ОЭС таковы:
а) снижение суммарного максимума нагрузки объединяемых ЭС, а следовательно, и снижение их суммарной установленной мощности:
б) уменьшение суммарного резерва мощности;
в) наилучшее использование мощности и энергии гидростанций одной или нескольких ЭС и повышение их экономичности в целом;
г) облегчение работы ЭС при неодинаковых сезонных изменениях нагрузки;
д) взаимопомощь ЭС в случае неодинаковых сезонных изменений мощности электростанций и, в частности, гидростанций;
е) облегчение работ ЭС при ремонтах и авариях.
Объединение ЭС, охватывающих значительную территорию, обычно называют ЕЭС - единой энергосистемой. Создание ЕЭС дает, помимо перечисленных, также и следующие дополнительные преимущества:
а) «долготный» эффект, возникающий при соединении ЭС и ОЭС, удаленных по долготе; в этом случае экономический эффект достигается за счет снижения максимума совмещенного графика нагрузки в связи с разницей в поясном времени между удаленными географическими зонами, что позволяет уменьшить затраты на сооружение электростанций;
б) «широтный» эффект, возникающий при соединении ЭС и ОЭС, удаленных по широте, в связи с различной продолжительностью максимума в различных ЭС, что делает возможным помощь со стороны ЭС с меньшей длительностью максимума нагрузки другим системам;
в) возможность присоединения промежуточных ЭС и удешевления электрификации промежуточных районов.
Таким образом, основной эффект от создания объединенных и единых энергосистем сводится к возможности достижения необходимой надежности электроснабжения за счет межсистемных связей при снижении суммарной установленной мощности генерирующих установок. Такой подход имеет и недостатки, главным из которых является увеличение потерь электроэнергии в сетях. Так, например, в сетях США, где ни единой, ни объединенных энергосистем нет, потери электроэнергии составляют около 11% против примерно 15% в сетях России.
ЭС и ОЭС могут иметь различную структуру, т. е. различный состав суммарной установленной мощности. Структура ЭС и ОЭС определяется типом входящих в них электростанций.
