Ключ. слова: електромережі, інформаційний дисплей, моделювання, значення кута delta
Індекс рубрикатора НБУВ: З280.7

Рубрики:

Нормування витрати, економія та втрати електричної енергії

Шифр НБУВ: Ж70419 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано новий спосіб телевиміру кута фазового зсуву напруги однойменної фази у вузлових точках складної мережі електроенергетичної системи. Запропоновано функціональну схему, яка дозволяє проводити виміри та порівняння миттєвих значень з розрахунковими значеннями кута. Розглянуто декілька алгоритмів побудови графіків залежності потужності, що передається, та її втрат від значення кута.

Розглянуто проблемні питання щодо методів визначення та аналізу величин відхилення частоти на прикладі раптового відключення одного з потужних енергоблоків у Об'єднаних енергосистемах України.

Розглянуто можливості використання нових принципів управління режимами об'єднаних енергосистем (ОЕС) України за фазовими кутами напруги в головних вузлах енергосистеми. Обгрунтовано доцільність застосування запропонованого методу управління за нормальних і аварійних режимів роботи ОЕС. Доведено можливість створення більш швидких, і тому досконаліших, систем автоматичного управління. Оцінено нові перспективи розвитку загальносистемного управління в ОЕС України.

Здійснено теоретичні дослідження розвитку систем автоматизованого та автоматичного управління на базі застосування нових систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми. Обгрунтовано можливість сумісного використання кутових характеристик станцій та ліній у процесі управління поточним режимом, наведено приклади візуального їх відображення.

Розглянуто проблемні питання щодо створення методики розрахунку процесів можливого відхилення частоти з урахуванням потенційних можливостей енергосистеми.

Розглянуто питання недоцільності застосування в ОЕС України традиційних методів регулювання частоти, а також проекту щодо встановлення вставок постійного струму ВПС під час вирішення питання об'єднання енергосистем ОЕС України з UCTE. Запропоновано вирішити це питання на базі застосування нового нетрадиційного способу забезпечення стабільності частоти в енергосистемі. При цьому проведено ряд досліджень, направлених на вирішення цього питання.

На сьогодні в ОЕС України існує реальна проблема щодо необхідності забезпечення європейського рівня стабільності частоти. Без вирішення цього питання вже у найближчі роки в ОЕС України будуть відсутні належні умови для подальшого нормального розвитку її генеруючих потужностей. Саме для вирішення поставленої задачі розглянуто питання щодо можливості досягнення в ОЕС України заданого європейського рівня стабільності частоти. Проведені дослідження показали, що вирішити це питання в ОЕС України можливо буде лише за умов впровадження нової комплексної системи автоматичного управління навантаженням електротермічних споживачів регуляторів. Розглянуті принципи структурної побудови нової системи автоматичного управління дозволяють вирішити важливі питання в енергосистемі щодо усунення нічних провалів навантаження ГЕН. Усунення нічних провалів дозволяє забезпечити у енергосистемі заданого мінімального рівня навантаження, достатнього для утримання в роботі усіх маневрових енергоблоків ТЕС. Обгрунтовано можливість досягнення в енергосистемі із відносно невеликою встановленою потужністю, якою є ОЕС України, стабільності частоти на європейському рівні та визначити перспективний напрямок у побудові нових досконаліших систем автоматичного управління.

Незбалансованість структури генеруючих потужностей в ОЕС України із достатньо низьким рівнем маневрових потужностей ГЕС і ГАЕС перешкоджає регулюванню добового графіка навантаження, проходженню нічних провалів навантаження, забезпеченню аварійних та частотних резервів, що призводить до зниження стійкості і надійності роботи ОЕС України. За цих умов регулювання значної частини діапазону добового графіка навантаження здійснюється вугільними блоками ТЕС, потужністю 200 - 300 МВт, що були спроектовані для базового режиму навантаження з діапазоном регулювання 20 - 30 % від номінальної потужності. Щоденно диспетчерами станцій відключається до 10 енергоблоків для проходження нічного провалу навантаження енергосистеми, із подальшим їх включенням до мережі на ранковий та вечірній максимуми навантаження, що приводить до значних перевитрат палива (до 300 тис. тонн умовного палива на рік). Розглянуто нові напрямки реалізації процесів управління режимом навантаження енергосистеми у нічні години доби, засновані на принципах автоматичного управління потужностями навантаження сучасних електротермічних споживачів-регуляторів. Головною перевагою застосування електротермічних споживачів-регуляторів буде те, що завдяки їх застосуванню у години нічного провалу ГЕН буде створений заданий мінімальний рівень навантаження енергосистеми. Це сприятиме усуненню існуючої проблеми в енергосистемі щодо необхідності тимчасового відключення частини маневрових енергоблоків ТЕС у години нічного провалу навантаження. Крім того, стане можливим зменшити в енергосистемі і загальну кількість енергоблоків ТЕС, що працюють в маневрових режимах, чим сприяти подовженню ресурсу їх роботи.

На прикладі Центральної ЕС розглянуто перспективну можливість застосування на ТЕЦ Київського енерговузла сучасного електротеплового комплексу із потужних електрокотлів (ЕТК), призначеного для регулювання навантаження енергосистеми, за технологічного його використання. Показано, що система диспетчерського керування (АСДК) енергосистеми за рахунок виконання процесів регулювання потужності комплексу ЕТК зможе вирішити низку актуальних питань, пов'язаних із вирівнюванням графіка навантаження Київського енерговузла. Це надасть можливість досягнути також і більш високих показників енергетичної та економічної ефективності роботи Центральної ЕС.

Запропонована математична модель для опису загальних положень щодо взаємодії комплексу керованих споживачів-регуляторів на основі електричних теплогенераторів в системах централізованого теплопостачання із діючими засобами забезпечення режимів навантаження в енергосистемах в процесах ущільнення графіків електричних навантажень. Запропонована модель передбачає врахування особливостей роботи електроенергетичної системи з включення у режими регулювання навантажень електричних теплогенераторів, розміщених у різних містах країни, і враховує основні характеристики цих систем теплопостачання. Сформовані алгоритми обмежень на застосування електричних теплогенераторів виходячи з можливостей роботи окремих систем теплопостачання. Приведені в роботі результати можуть бути використані для подальшого розвитку ідеї використання нового методу регулювання навантажень енергосистем з використанням споживачів-регуляторів на основі електричних теплогенераторів та для розрахунку оптимальних параметрів взаємодії електроенергетичної системи та комплексу систем централізованого теплопостачання, що забезпечуватиме максимальну ефективність їх сумісної роботи (економічну та технічну).

Проведено дослідження, направлені на створення в Об'єднаній енергосистемі України самодостатнього (бездефіцитного) резерву маневрених потужностей, за рахунок використання у діючій системі диспетчерського управління режимом автоматично керованого навантаження комплексів електричних теплогенераторів (ЕТГ). У вирішенні цього питання розглянуто процеси сумісного використання електричних та теплових потужностей комплексів ЕТГ, за умови налагодженої взаємодії між диспетчерськими центрами управління режимом навантаження енергосистеми і тепловими центрами теплопостачання міст. На прикладі застосування потужностей навантаження комплексів ЕТГ у процесах ущільнення добового графіку навантаження Київського енерговузла підтверджено енергетичну ефективність їх використання.

Розглянуто перспективний напрямок вирішення актуального для Об'єднаної енергосистеми України питання щодо створення в останній бездефіцитних резервів маневрених генеруючих потужностей для виконання процесів первинного, вторинного і третинного регулювання частоти. За наявності у Об'єднаній енергосистемі бездефіцитних резервів маневрених генеруючих потужностей стане цілком можливим здійснити повноцінну інтеграцію ОЕС України до ENTSO-E, а також суттєво наблизити терміни її проведення. Однією з особливостей створення в Об'єднаній енергосистемі бездефіцитного резерву стало використання нового способу, за якого формування маневрених генеруючих потужностей здійснюється безпосередньо у електромережі АЕС за допомогою спеціально призначеної комплексної системи (АЕС + ЕТГ). За проведеними розрахунками формування бездефіцитного третинного резерву у електромережі АЕС дасть можливість Об'єднаній енергосистемі отримувати додатковий щорічний прибуток у 2,36 млрд. $ США. Передбачається, що використання у Об'єднаній енергосистемі нової комплексної системи (АЕС + ЕТГ) потужністю 2000 МВт забезпечить можливість вивести із експлуатації 10 маневрених енергоблоків ТЕС, а також розформувати ще 28 енергоблоків ТЕС, які за традиційних методів формування первинного і вторинного резервів були призначені лише частково зменшити потребу цих резервів у маневрених генеруючих потужностях. Це сприятиме виконанню "Національного плану скорочення викидів від великих спалювальних установок та цільового показника питомих витрат палива на виробництво електроенергії ТЕС" встановленого Енергетичною Стратегією на рівні 2035 р. За попередніми оцінками проект нової комплексної системи (АЕС + ЕТГ) повністю відповідає головним критеріям нової "Методології аналізу витрат і вигід проектів розвитку електричних мереж" і може бути представлений на конкурсну комісію для подальшої реалізації.

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто перспективні напрямки щодо побудови нових систем регулювання генеруючих потужностей атомних, сонячних і вітрових електростанцій, здатні змінити і покращити процеси керування режимом навантаження об'єднаної енергосистеми України (ОЕСУ). Проведені дослідження показали, що за реалізації нових систем існує реальна можливість відмовитись від сучасних, але занадто коштовних засобів маневреної генерації, таких як резервні станції із високоманевреними ТЕС, а також від систем підтримки регулювання частоти (СПРЧ) з використанням потужних акумуляторних батарей. На відміну від цього пропонується в процесах управління режимом ОЕСУ застосувати вже нові принципи та засоби регулювання генеруючих потужностей АЕС, а також ВЕС і СЕС. Для цього в ОЕСУ потрібно буде створити нові резерви із автоматично керованого навантаження потужних електрокотлів ЕК. При цьому, процеси регулювання навантаженням потужних ЕК повинна буде виконувати лише автоматизована система диспетчерського управління (АСДУ). При цьому передбачається, що інформаційні дані щодо поточних параметрів регулювання навантаження комплексів ЕК будуть надходити до автоматизованої системи диспетчерського управління (АСДУ) від спеціалізованих засобів, побудованих на основі використання інформаційно-вимірювальних технологій (ІВТ), розроблених в ІЗЕ НАН України. Результатом проведених досліджень стала розробка методичних підходів щодо управління режимом ОЕСУ, з використанням нових принципів регулювання генеруючих потужностей як електромережі АЕС, так і в містах встановлення ВЕС і СЕС.