электроэнергетических систем

Цель электроэнергетической отрасли заключается в обеспечении надежного энергоснабжения и качества электроэнергии, соответствующего требованиям технических регламентов и иных нормативных актов.
Для достижения обозначенной цели создаются объединения ЭЭС.

Имеется ряд объективных причин и факторов, обусловивших сначала создание и увеличение мощности ЭЭС, с расширением обслуживаемой территории, а затем целесообразность их объединения [6].

В целом они придают электроэнергетическим системам уже отмечавшееся экономическое свойство – положительный «эффект масштаба»,
т. е. интегральный эффект снижения издержек производства, транспорта и распределения электроэнергии (и ее цены) при увеличении размеров ЭЭС.

Среди энергоэкономических факторов, стимулировавших и способствовавших образованию и развитию ЭЭС, можно выделить следующие:

• уменьшение необходимых резервов мощности;

• улучшение удельных экономических показателей объектов ЭЭС;

• улучшение экономических показателей ЭЭС в целом;

• оптимизация структуры генерирующих мощностей, схем электрических сетей и режимов работы ЭЭС в целом;

• снижение доли административно-управленческих расходов при
укрупнении энергокомпаний.

Основные эффекты, достигаемые при объединении ЭЭС:

1) передача электроэнергии из ЭЭС, где она дешевле, в ЭЭС с более дорогой электроэнергией;

2) снижение необходимых аварийных и ремонтных резервов мощностей;

3) уменьшение совмещенных максимумов и уплотнение совместных графиков нагрузки;

4) возможность строительства более мощных электростанций с более крупными агрегатами;

5) рационализация (согласование) вводов крупных электростанций в объединяемых ЭЭС;

6) улучшение использования электростанций при объединении ЭЭС с разной структурой генерирующих мощностей;

7) экологические, социальные и другие эффекты.

Эти свойства проявляются как в отдельных ЭЭС, так и при их объединении, стимулируя создание энергообъединений все более высокого уровня. Энергообъединение – множество энергосистем, работающих синхронно (с одной частотой переменного рода тока 50 Гц).

В учебном пособии обозначим три уровня объединения энергосистем.

1. Уровень отдельной электроэнергетической системы (ЭЭС)
(рис. 1.3).

Рис. 1.3. Уровень отдельной электроэнергетической системы (ЭЭС)

2. Уровень объединенной электроэнергетической системы (ОЭС) (рис. 1.4).

Объединенная энергосистема (ОЭС) – совокупность несколь­ких энергетических систем, объединенных общим режимом рабо­ты, имеющая общее диспетчерское управление.

Рис. 1.4. Уровень объединенной электроэнергетической системы (ОЭС)

3. Уровень единой электроэнергетической системы (ЕЭС)
(см. рис. 1.5).

Единая энергетическая система (ЕЭС) – со­вокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработ­ки электрической и тепловой энергии) и передачи электрической энергии в условиях централизованного оперативно-диспетчерско­го управления в электроэнергетике [1].

Единая национальная (общероссийская) электрическая сеть – комплекс электрических сетей и иных объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих на праве собственности или на ином предусмотренном федеральными законами основании субъектам электроэнергетики и обеспечивающих устойчивое снабжение элек­трической энергией потребителей, функционирование оптового рынка, а также параллельную работу российской электроэнергетической системы и электроэнергетических систем иностранных государств [1].

Такие ЭЭС, ОЭС и ЕЭС образуют синхронные зоны, в которых совокупность всех синхронно работающих генераторов имеют общую системную частоту электрического тока. В России и во многих других странах эта частота составляет 50 Гц.

Рис. 1.5. Уровень единой электроэнергетической системы (ЕЭС)

Синхронные зоны имеют сложную структуру в условиях постоянного изменения режима потребления электроэнергии, ремонтов отдельных элементов системы или их повреждения, требуют централизованного оперативно-диспетчерско­го управления (ОДУ), иначе в больших энергосистемах часто происходили бы большие аварии.

В реальной жизни их практически нет благодаря сложной, высококвалифицированной, высокотехнологичной работе ОДУ. Но мировой истории электроэнергетической отрасли известно несколько примеров больших аварий, которые привели к миллиардным убыткам (в долларах) и
оставили миллионы людей без электричества на огромных территориях отдельных или даже нескольких стран. Такое явление в СМИ называется «black out» (темнота вокруг или тьма).