전력계통의 부하모드와 발전소 간 최적의 부하분배

에너지가 소비되는 방식과 그에 따른 시스템의 부하는 고르지 않습니다. 하루 동안의 특징적인 변동과 1년 동안의 계절적 변동이 있습니다. 이러한 변동은 주로 지리적 요인에 의해 인구의 이러한 생활 리듬과 관련된 전기 소비자 인 기업의 작업 리듬에 의해 결정됩니다.

일반적으로 일일 주기는 항상 연간 주기(여름철) 동안 밤에 소비가 더 크거나 적게 감소하는 특징이 있습니다. 이러한 부하 변동의 깊이는 사용자 구성에 따라 다릅니다.

특히 지속적인 기술 프로세스(야금, 화학, 탄광 산업)가 우세한 24시간 근무하는 기업은 거의 동일한 소비 방식을 가지고 있습니다.

금속 가공 및 기계 제작 산업의 기업은 3교대 근무에도 불구하고 야간 근무 중 생산 활동의 일반적인 감소와 관련하여 에너지 소비에 눈에 띄는 변동이 있습니다. 야간 1교대 또는 2교대 근무 시 에너지 소비가 급격히 감소합니다. 여름철에도 눈에 띄는 소비 감소가 관찰됩니다.

에너지 소비의 급격한 변동은 식품 및 경공업 기업의 특징이며 가장 큰 불균등 소비는 가계 부문에서 관찰됩니다.

시스템의 부하 모드는 에너지 소비의 이러한 모든 변동을 합산되고 물론 다소 부드러운 형태로 반영합니다. 부하 조건은 일반적으로 부하 일정의 형태로 표시됩니다.

일별 그래프에서 가로축은 시간, 세로축은 MW 단위의 부하 또는 최대 부하의 %를 나타냅니다. 최대 부하는 조명이 생산 에너지 소비에 중첩되는 저녁 시간에 가장 자주 떨어집니다. 그렇기 때문에 최대 포인트가 연도 내에서 다소 이동합니다.

최대 생산 활동을 반영하는 아침 시간에 부하 피크가 있습니다. 오후에는 부하가 감소하고 밤에는 급격히 감소합니다.

연간 차트의 가로축에는 월이 표시되고 세로축에는 월별 킬로와트시 금액 또는 월별 최대 부하가 표시됩니다. 최대 부하는 연중 자연 증가로 인해 연말에 떨어집니다.

한편으로 고르지 않은 충전 모드, 다양한 에너지 생산 장비 및 운영 및 기술적 경제적 특성은 스테이션과 발전 장치 간의 최적의 부하 분배를 위해 시스템 직원에게 복잡한 작업을 제기합니다.

발전에는 대가가 따른다. 을 위한 열 스테이션 — 서비스 인력 유지, 장비 수리, 감가 상각 공제 외에 연료 비용입니다.

다른 스테이션에서는 기술 수준, 전력, 장비 상태에 따라 하나의 Vt • h에 대한 특정 생산 비용이 다릅니다.

스테이션 간(및 블록 간 스테이션 내) 부하 분배에 대한 일반적인 기준은 주어진 양의 전기를 생산하기 위한 최소 총 운영 비용입니다.

각 스테이션(각 장치)에 대해 비용은 충전 모드와 관련된 기능으로 표시될 수 있습니다.

총 비용의 최소 조건과 그에 따른 시스템의 최적 부하 분산 조건은 다음과 같이 공식화됩니다. 스테이션(장치)의 상대적 단계의 동등성이 항상 유지되도록 부하를 분산해야 합니다.

서로 다른 부하 값에서 스테이션과 장치의 거의 상대적인 단계는 파견 서비스에 의해 미리 계산되고 곡선으로 표시됩니다(그림 참조).

상대적 성장 곡선

수평선은 최적 조건에 해당하는 이 하중 분포를 반영합니다.

스테이션 간 시스템 부하의 최적 분배에는 기술적 측면도 있습니다.부하 곡선의 가변 부분, 특히 날카로운 상부 피크를 포함하는 장치는 급격하게 변화하는 부하 조건에서 작동되며 때로는 매일 정지-기동합니다.

모던 파워풀 증기 터빈 장치 이러한 작동 모드에 적합하지 않습니다. 시작하는 데 많은 시간이 걸리고, 특히 자주 정지하는 가변 부하 모드에서 작동하면 사고가 증가하고 마모가 가속화되며 다소 민감한 추가 소비와 관련이 있습니다. 연료.

따라서 시스템에서 부하의 "피크"를 커버하기 위해 급격한 가변 부하가 있는 작동 모드에 기술적으로나 경제적으로 잘 맞는 다른 유형의 장치가 사용됩니다.

그들은 이러한 목적에 이상적입니다 수력 발전소: 유압 장치의 시동 및 최대 부하에는 1~2분이 소요되며 추가 손실이 발생하지 않으며 기술적으로 상당히 신뢰할 수 있습니다.

최대 부하를 처리하도록 설계된 수력 발전소는 용량이 크게 증가하여 건설됩니다. 이렇게 하면 자본 투자가 1kW 감소하여 강력한 화력 발전소에 대한 특정 투자와 비교할 수 있으며 수자원을 보다 완벽하게 사용할 수 있습니다.

많은 지역에서 수력 발전소를 건설할 수 있는 가능성이 제한되어 있기 때문에 해당 지역의 지형이 충분한 수두를 얻을 수 있는 곳에서는 양수 저장 수력 발전소(PSPP)가 최대 부하를 충당하기 위해 건설됩니다.

이러한 스테이션의 장치는 일반적으로 가역적입니다. 야간 시스템 장애 시간 동안 펌프 장치로 작동하여 높은 저수지에서 물을 올립니다. 최대 부하 시간 동안 탱크에 저장된 물에 에너지를 공급하여 발전 모드로 작동합니다.

가스 터빈 발전소의 최대 부하를 처리하는 데 널리 사용됩니다. 시작하는 데 20-30분밖에 걸리지 않으며 부하 조정이 간단하고 경제적입니다. 피크 GTPP의 비용 수치도 유리합니다.

전기 에너지의 품질 지표는 주파수와 전압의 불변성 정도입니다. 주어진 수준에서 일정한 주파수와 전압을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 주파수가 감소함에 따라 모터의 속도는 비례하여 감소하므로 이에 의해 구동되는 메커니즘의 성능이 감소합니다.

주파수와 전압을 높이는 것이 유익한 효과가 있다고 생각해서는 안됩니다. 주파수와 전압이 증가함에 따라 모든 전기 기계 및 장치의 자기 회로 및 코일 손실이 급격히 증가하고 가열이 증가하고 마모가 가속화됩니다. 또한 주파수의 변화와 그에 따른 엔진 회전 수의 변화는 종종 제품 거부를 위협합니다.

주파수 불변성은 시스템의 기본 모터의 유효 전력과 자속과 전류의 상호 작용으로 인해 발전기에서 발생하는 총 반대 기계적 모멘트 사이의 평등을 유지함으로써 보장됩니다. 이 토크는 시스템의 전기 부하에 비례합니다.

시스템의 부하는 지속적으로 변하고 부하가 증가하면 발전기의 제동 토크가 주 엔진의 유효 토크보다 커져 속도 감소 및 주파수 감소의 위협이 있습니다. 부하를 줄이면 반대 효과가 나타납니다.

주파수를 유지하려면 그에 따라 주 엔진의 총 유효 전력을 변경해야 합니다. 즉, 첫 번째 경우의 증가, 두 번째 경우의 감소입니다. 따라서 주파수를 일정한 수준으로 지속적으로 유지하기 위해서는 시스템에 초이동 대기전력이 충분히 공급되어야 한다.

주파수 조절 작업은 충분한 양의 무료로 빠르게 동원되는 전력으로 작동하는 지정된 스테이션에 할당됩니다. 수력 발전소는 이러한 책임을 가장 잘 처리할 수 있습니다.

주파수 제어 기능 및 방법에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 전력 시스템의 주파수 조정