1. Национальная аскуэ. Цели и задачи

• Название: 1. Национальная аскуэ. Цели и задачи
• Анкор: shpory_ASKUE.docx
• Дата: 01.05.2018
• Размер: 1.7 Mb.
• Имя файла: shpory_ASKUE.docx
• Тип: Документы; #18747
• страница: 24 из 25

35. Графики электрической нагрузки энергосистемы РБ

Проблема покрытия неравномерных графиков электрической нагрузки характерна для любой энергосистемы мира. Она решается, как правило, тремя основными путями: созданием в энергосистеме оптимальной структуры генерирующих мощностей, использованием перетоков с соседними энергосистемами и привлечением потребителей к выравниванию графика нагрузки энергосистемы за счет административных (ограничивающих) и экономических (стимулирующих) мер.

Кто и какой эффект может получить от выравнивания графика нагрузки энергосистемы? Это выявляет анализ, проведенный на примере Объединенной энергосистемы (ОЭС) Беларуси.

Графики электрической нагрузки энергосистемы

Типовой суточный график электрической нагрузки (СГН), отражающий суточные ритмы жизни общества и характерный для многих энергосистем (графики различных энергосистем отличаются не столько формой, сколько уровнем нагрузки), приведен на рис. 1. На графике выделяют три временные зоны: зону минимальной нагрузки (ночные часы, или ночной провал) с мощностью не более Р_мин, зону средней, или полупиковой, нагрузки с мощностью Р_пп такой, что Р_мин ≤ Р_пп ≤ Р_макс, и зону максимальной, или пиковой, нагрузки с мощностью не более Р_макс.

 



Полупиковая зона характеризуется однократным в течение суток, значительным возрастанием нагрузки в утренние часы и ее глубоким спадом в конце суток, а пиковая – рядом относительно небольших подъемов (до уровня максимальной нагрузки) и спадов (до уровня полупиковой зоны) нагрузки в дневные часы суток. В ней обычно присутствуют один или два максимума потребления электроэнергии: утренний и вечерний. Первый связан чаще всего с утренней сменой работы промышленных предприятий. Второй представляет собой совмещение потребления работающих в вечернюю смену предприятий с потреблением электроэнергии в жилом секторе и сфере бытового обслуживания населения. Поэтому второй пик по своей величине нередко превышает первый.

В общем случае СГН энергосистемы имеет чередующиеся между собой провалы, подъемы, спады и пики, которые определяют в целом его неравномерный (неровный) характер. Для оценки СГН используем следующую систему аналитических характеристик:

1) коэффициент неравномерности α = Р_мин / Р_макс;

2) коэффициент заполнения β = Р_ср / Р_макс, где Р_ср = Е_сут / 24 ч и Е_сут – потребление электроэнергии за сутки;

3) максимальный диапазон регулирования нагрузки ΔР_макс = Р_макс – – Р_мин = ΔР_п + ΔР_пп;

4) полупиковый диапазон регулирования нагрузки ΔР_пп = Р_пп – Р_мин;

5) пиковый диапазон регулирования нагрузки ΔР_п = Р_макс – Р_пп.

Очевидно, что для равномерных (ровных) графиков α = β = 1, Р_мин = Р_макс = Р_ср и ΔР_макс = ΔР_п = ΔР_пп = 0. Поскольку абсолютно равномерных СГН энергосистем практически не бывает, то хорошим приближением к равномерным графикам считают графики с α = 0,9 (неравномерность не более 10 %).

Характеристики СГН энергосистемы зависят не только от суточных ритмов жизни общества, но и от других сопутствующих им ритмов. Определяющими из них являются недельные (рабочие дни – РД и выходные – ВД) и сезонные (отопительный (ОП) и межотопительный (МОП)) периоды для энергосистем с преобладанием ТЭС, или зимний, паводковый и летний периоды для энергосистем со значительной долей ГЭС). С высокой степенью достоверности все годовое разнообразие СГН энергосистемы с преобладанием ТЭС (а именно такова ОЭС Беларуси) можно свести к четырем типам: ОП-РД, ОП-ВД, МОП-РД и МОП-ВД.

 



 

На рис. 2 представлены типовые СГН ОЭС Беларуси за 2007 г. Чтобы уменьшить при отборе графиков, как типовых, влияние побочных факторов, выбор был сделан для середины ОП и МОП (декабрь и июнь), для середины месяца (12–13-й день) и недели (для рабочих дней – среда). В качестве выходного или праздничного дня выбрано воскресенье (субботний график часто имеет переходный вид между РД и ВД, не характерный для полностью выходного дня). Аналитические характеристики всех четырех графиков приведены в таблице.  

Как следует из рис. 2 и таблицы, наибольшей неравномерностью (α = 0,62) отличается график в РД декабря, а наименьшая неравномерность (α = 0,76) наблюдается у графика ВД июня. У этих же графиков и экстремальные максимальные диапазоны регулировки нагрузки: ΔР_макс = 2 179 МВт и ΔР_макс = 901 МВт. Соответственно регулировочные диапазоны для этих дней по полупиковой и пиковой зонах составляют 74,4; 25,6 и 72,3; 27,7 % от максимального диапазона регулировки (доли полупика и пика по регулировочному диапазону сохраняются почти неизменными для РД и ВД).

Чтобы проверить, насколько представленные графики являются типовыми для нагрузки Беларуси в 2007 г., можно провести расчет суммарного годового электропотребления по Е_сут и количеству рабочих и выходных дней в ОП и МОП (ориентировочно РД_ОП = 148, ВД_ОП = 64 и РД_МОП = 107, ВД_МОП = 46). Реальное суммарное потребление электроэнергии в Беларуси в 2007 г. составило 36,1 млрд кВт•ч. Расчет по типовым графикам дает величину 37 млрд кВт•ч (при использовании в качестве модели нагрузки только одного типа графика из 1–4 результаты соответственно дают значения: 41,5; 35,9; 33,5 и 28,4 млрд кВт•ч), т. е. погрешность составляет менее 2,5 %. По графику ОП-РД в течение года потребляется до 47 % годового объема электроэнергии. Именно этот график представляет наибольший интерес для дальнейшего анализа и оценок.

Сопоставление графиков показывает следующее. В ОП график ВД имеет максимум нагрузки на 894 МВт (на 15,5 %) меньше, чем в РД (причем он формируется только в вечернее время – «отдыхает» промышленность), а общее электропотребление в ВД уменьшается также на 15,5 %. В МОП в РД имеется выраженный максимум в утренне-дневное время, который на 1 249 МВт (на 21,6 %) меньше зимнего максимума (в формирование этого максимума вносит вклад как промышленность, так и сфера летнего обслуживания населения). В летний ВД максимум смещается на конец суток и формируется, скорее всего, сферой вечернего обслуживания населения. Абсолютный максимум нагрузки в ОЭС Беларуси в 2007 г. имел место 22 февраля – Р_макс = 5 890 МВт, а за последние несколько лет – в феврале 2006 г. (Р_макс = 6 245 МВт). Величина максимума определялась наиболее низкой зимней температурой. Среднегодовое значение коэффициента неравномерности СГН энергосистемы в 2007 г. для РД составило α = 0,67.

 



 

На рис. 3 приведен типовой зимний недельный график нагрузки (НГН) ОЭС Беларуси. Из графика следует, что базовое и пиковое потребление электроэнергии постепенно возрастает в энергосистеме к четвергу, затем несколько снижается в пятницу (предвыходной день) и резко падает в выходные дни. НГН четко демонстрирует неравномерность потребления электроэнергии как на суточных (ночные провалы, полупики и пики), так и недельных (РД и ВД) интервалах времени.