Графіки електричних нгрузок енергосистеми, енергетика
Умови роботи енергетичної системи і входять до її складу електростанцій визначаються режимом електро- та теплоспоживання обслуговується ними району. Вони характеризуються відповідними графіками навантажень - добовими, тижневими, річними. Основний графік навантаження - добовий. Електроспоживання протягом доби різко змінюється у відносно короткі проміжки часу, вимірювані годинами і навіть хвилинами, тому покриття цього графіка - найбільш складне завдання. Трохи простіше покриття тижневої нерівномірності, де основна складність пов'язана з неминучим масовим зупинкою агрегатів в суботні та недільні дні. Найменш складна задача покриття річний нерівномірності електро- та теплоспоживання.
Добовий графік чітко поділяється на постійну та змінну частини: перша відповідає мінімальному навантаженні; друга являє собою
всю площу графіка, розташовану вище мінімального навантаження. Чим менше змінна частина, тим більше щільність графіка р. Це поняття, іноді заменяемое терміном «коефіцієнт заповнення графіка», характеризує відношення середньої планіметричний навантаження до максимального її значення для даного графіка. Розрізняють добову Рсут і тижневу Рнед щільності графіка.
Щільності добових графіків електроспоживання залежать від ряду обставин і різні для різних районів країни. Найбільша нерівномірність електричних навантажень характерна для європейської частини СРСР, так як в силу нестачі енергетичних ресурсів в цьому районі мають неенергоємних підприємства, але поряд з цим висока щільність населення призводить до великої частці комунально-побутового навантаження, для якої характерна найбільша нерівномірність протягом доби. Це чітко видно з рис. 1.1,
на якому для Центру європейської частини СРСР наведені навантаження у відсотках від максимальної зимової. Найменші величини комунально-побутового навантаження характерні для періоду від 23 до 4 год (близько 30% від максимуму). В межах доби крім вечірнього максимуму (в 18 год) є ще один - ранковий (в 8 ч), проте істотно менший. Комунально-побутова навантаження залежить і від пори року. Влітку відміну ранкового піку навантаження від вечірнього менше, ніж взимку, а час, характерне для вечірнього максимуму, зміщується на більш пізній.
Добовий графік промислової навантаження будують окремо від комунально-побутової. Він мало різниться за порами року -річчя спостерігається лише
невелике зниження навантаження, пов'язане з ремонтом обладнання. Протягом доби зміна промислової навантаження теж менш значно
фис. 1.2).
Графік побудований для 41-годинного робочого тижня в умовах восьмигодинного робочого і двох вихідних днів. При цьому характерно різке
зміна навантаження в суботні (до 40%) і особливо в недільні дні (до 20%). Характерно також деяке зниження промислового навантаження
в 12 і 16 ч, пов'язане з обідніми перервами для першої і другої змін роботи. На основі графіків комунально-побутової та промислової навантажень будують
суміщені графіки по місяцях року. Спільне розгляд графіків рис. 1.1 і 1.2 показує, що найбільше навантаження відповідає 18 год вечора і
за величиною визначається зимовими умовами. Для побудови добового графіка електричної станції або електричної системи району необхідно також врахувати споживання енергії електрифікованим транспортом, втрати електроенергії в системі і витрата на власні потреби, що не змінює характеру залежності і лише збільшує величину максимуму. Найбільш повний сумарний добовий графік електричного навантаження представлений на рис. 1.3.
Крім всіх видів споживання електроенергії на цьому графіку нанесені також попередньо оцінені в залежності від загальної необхідної потужності втрати електроенергії, пов'язані з передачею її від електростанції до споживачів, а також витрати електроенергії на власні потреби. Такий графік, складений для зимового часу, визначає необхідну потужність станції для забезпечення всіх споживачів електроенергії, якщо станція працює ізольовано. Якщо ж електростанції працюють в системі, то добовий графік електричного навантаження повинен будуватися для всього району,
обслуговується цією системою, а навантаження кожної окремої станції залежить від розподілу необхідної потужності між станціями, що входять в систему.
Змінність електричного навантаження в часі змушує вибирати потужність станції (або системи) по максимуму навантаження в зимовий час. це
означає, що решту часу обладнання використовується не повністю. Найбільш сприятливим був би (графік електричного навантаження, мало з-
мінливий протягом доби. З рис. 1.3 видно, що це відноситься до підприємств, які працюють в три зміни. Підприємства, що працюють у дві зміни і в ще більшій мірі однозмінний, вносять значні зміни в величину навантаження протягом доби. Нерівномірність електричного навантаження посилюється характеристикою комунально-побутового споживання електроенергії. Тому щільність графіка як для одиничної станції,
так і для системи тим більше, чим більше частка промислової навантаження. Перехід підприємств на п'ятиденний робочий тиждень привів до більшого
ущільнення графіків електричного навантаження в робочі дні (збільшення тривалості робочого часу) з різким зниженням електричної
навантаження в суботу, неділю та святкові дні, що може зажадати зупинки ряду навіть великих енергетичних агрегатів. З іншого боку,
це дозволяє енергетичним системам проводити в ці два дні профілактичні ремонти обладнання і тим самим підвищувати надійність його
роботи. Об'єднання електростанцій в систему дозволяє збільшувати щільність графіка для окремих станцій. Дня правильного розподілу навантаження
між окремими станціями, що входять в енергетичну систему, для відповідного району будують добові графіки електричного навантаження для всіх пір року. На підставі цих даних створюють графіки добових максимальних навантажень і річний графік тривалості електричних навантажень (рис. 1.4).
Цей графік характеризує число годин на рік, протягом яких навантаження енергосистеми дорівнює деякій величині
Для побудови графіків електричного навантаження за тривалістю ламана лінія добового зміни навантажень замінюється ступінчастою.
Площа, окреслює кривої Wт f (т), соотвегствует річному споживанню електроенергії в системі Егод (кВт-ч). ставлення Тмакс
Егод / Wе.макс, називають числом годин використання максимуму електріческойнагрузкі в енергосистемі або районі.