Характеристика режимов единой энергетической системы России

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЖИМОВ ЕДИНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РОССИИ

2015 год

2. Основные понятия, термины и определения

2
Энергосистема - технический объект, представляющий из себя
совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей,
потребителей, соединённых между собой и связанных общностью
режимов в непрерывном процессе производства, преобразования,
передачи, распределения и потребления электрической энергии.
Устойчивость энергосистемы – способность сохранить свое
состояние (синхронную работу электростанций) при различных
возмущениях, или другими словами – способность возвращаться к
установившемуся режиму после различных возмущений.
Конфигурация энергосистемы – схематическое представление
взаимного расположения входящих в энергосистему электростанций,
центров
потребления
электрической
энергии
и
основных
электрических сетей.
Эти понятия полагают, что энергосистема имеет
- схему
- режимы работы

3. Схемы и режимы энергосистемы

3
Схемы энергосистемы :
Связь
последовательность
элементов,
соединяющих
две
части
энергосистемы. Данная последовательность может включать в себя кроме
линий
электропередачи
трансформаторы,
системы
(секции)
шин,
коммутационные аппараты, рассматриваемые как сетевые элементы.
Сечение - совокупность таких сетевых элементов одной или нескольких
связей, отключение которых приводит к полному разделению энергосистемы
на две изолированные части.
«Частичное сечение» - совокупность сетевых элементов (часть сечения),
отключение которых к делению энергосистемы на две изолированные части не
приводит.
Нормальные, когда все сетевые элементы, определяющие устойчивость,
находятся в работе;
Ремонтные, отличающиеся от нормальной тем, что из-за отключенного
состояния элементов электрической сети или устройств противоаварийной
автоматики
уменьшены
пределы
допустимых
параметров
режима
энергосистемы

4. Схемы и режимы энергосистемы

Режимы работы энергосистемы :
Режим энергосистемы - совокупность значений различных
параметров, которые определяют ее состояние в рассматриваемый
промежуток времени (ток, напряжение, частота и т.п.)
Режимы энергосистемы различаются:
•по динамике изменения параметров:
- стационарные (установившиеся) - изменения параметров
рассматриваемой
энергосистемы
незначительны
или
происходят
достаточно медленно, при этом анализ параметров режима может
проводится без учета временного фактора;
- переходные - скорость и величина изменения параметров
значительны и необходим учет изменения параметров режима в
зависимости от времени;
•по значениям величин параметров:
- нормальные;
- аварийные;
- послеаварийные (аварийно-допустимые);
- вынужденные.
4

5. Виды режимов энергосистемы

•Нормальным режимом считается режим при котором значения параметров
режима находятся в границах длительно допустимых (т.е. неограниченных во
времени) значений для данных условий производства и передачи
электроэнергии (схема сети, температура окружающего воздуха и др.)
•Аварийным режимом является режим при котором значения параметров
выходят за пределы допустимые по условиям безопасной работы
оборудования, энергосистемы в целом и могут привести к нарушению
энергоснабжения потребителей, работы электростанций и угрозе для жизни
людей. Аварийный режим должен немедленно ликвидироваться средствами
автоматики, а при ее неработоспособности (отказе) – оперативно.
•Послеаварийным (аварийно допустимым режимом) считается режим, в
котором энергосистема находится после локализации аварии до установления
нормального или вынужденного
режима. Послеаварийный режим
характеризуется сниженными требованиями к параметрам режима, по
сравнению с требованиями к нормальному режиму, при этом не создается
угрозы для жизни людей, нарушения работоспособности оборудования или
его повреждения.
Послеаварийный режим возникает в результате нормативных возмущений (т.е.
учитываемых при проектных и эксплуатационных расчетах) и правильной
работе защит и систем автоматики. Продолжительность нормализации
послеаварийного режима ограничена 20 мин. Превышение указанного времени
означает переход к работе в вынужденном режиме.
5

6. Виды режимов энергосистемы

6
•Вынужденный режим энергосистемы – режим энергосистемы с фактическим
превышением перетоком мощности в контролируемом сечении максимально
допустимого значения или превышением длительности послеаварийного
режима (20 мин.). Такой режим должен быть разрешен высшей оперативной
инстанцией, в ведении или управлении которой находятся связи
контролируемого сечения. Переход к вынужденному режиму допускается на
время прохождения максимума нагрузки, но не более 40 мин. (дополнительно к
20 мин, разрешенных для послеаварийного режима), или на время,
необходимое для ввода ограничений потребителей и/или мобилизации
резерва и может быть выполнен оперативно по разрешению дежурного
диспетчера указанной высшей оперативной инстанции.
• Режим синхронных качаний – режим энергосистемы, характеризующийся
низкочастотными периодическими изменениями токов, напряжений и
мощности при сохранении синхронности параллельной работы генераторов.
•Асинхронный режим энергосистемы – режим энергосистемы, который
характеризуется устойчивыми глубокими периодическими колебаниями
напряжений, токов и мощностей, периодическим изменением взаимного угла
ЭДС генераторов электростанций и наличием разности частот между частями
синхронной зоны при сохранении электрической связи между ними.

7. Параметры режима работы энергосистем

7
Режим работы энергосистемы в любой момент
времени характеризуется следующими основными
параметрами (режимные параметры):
•Активная генерируемая мощность
•Активная потребляемая мощность
•Частота
•Перетоки мощности
•Токовая загрузка оборудования
•Напряжение на шинах электростанций и подстанций
•Реактивная мощность

8. Параметры режима работы энергосистем

8
Параметр
Регулирование
Частота
Баланс активной мощности
– генерация и потребление
в системе в целом
Перетоки мощности
Ограничения
СТО +/- 0,05 (+/-0,2) Гц
ГОСТ +/-0,2 (+/-0,4) Гц
Перераспределение
По устойчивости
мощностей в энергосистеме параллельной работы с
нормированием запаса
Напряжения
Регулирование
возбуждения СГ и СК
ИРМ (БСК, ШР)
РПН
Нижний предел по
устойчивости нагрузки
Верхний по изоляции –
ГОСТ, ПТЭ
Реактивная мощность
Компенсирующие
устройства (БСК, СТК,
СТАТКОМ, FACTS)
Допустимые уровни
напряжения (верхние и
нижние границы)
Ток
Активная и реактивная
мощность
Термическая и
динамическая стойкость
оборудования

9. Параметры режима работы энергосистем

9
Частота – показатель баланса активной мощности
{Рген = Рпотр + ΔР} соответствует номинальной (постоянной) частоте
Р
потр
Pmax
Pmin
fном
ген
f

10. Параметры режима работы энергосистем

10
Перетоки
P
E U
P
sin d
xc
P пред
8% запас
Нормальные
20% запас
(наибольший допустимый переток
называется максимально допустимым)
Вынужденные
δ
E
E
d
U
(наибольший допустимый переток
называется аварийно допустимым)
E U
Pпр
xc
Вынужденные перетоки допускаются для предотвращения или уменьшения ограничений
потребителей, потери гидроресурсов, при необходимости экономии отдельных видов
энергоресурсов, неблагоприятном наложении плановых и аварийных ремонтов, в режимах
минимума нагрузок при невозможности уменьшения перетока из-за недостаточной
маневренности АЭС (кроме сечений, примыкающих к АЭС).

11. Контролируемые сечения

11

12. Контролируемые сечения

Наименование
№ контролируемого
сечения
1.
Южное сечение
Центра у шин
РГРЭС
1.
Рязанское
1.
Южное сечение
Центра у шин ПС
Липецкая
1.
Липецкое
1.
II сечение
1.
Центр – Украина
Состав контролируемого сечения
Ответственные
ВЛ 750 кВ Смоленская АЭС –
Новобрянская
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Восточная
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Западная
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Тамбовская
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Восточная
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Западная
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Тамбовская
ВЛ 750 кВ Смоленская АЭС –
Новобрянская
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Восточная
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Западная
ВЛ 500 кВ Липецкая – Тамбовская
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Восточная
ВЛ 500 кВ Рязанская ГРЭС –
Липецкая Западная
ВЛ 500 кВ Липецкая – Тамбовская
ВЛ 500 кВ Михайловская – Чагино
с отпайкой на ПС Калужская (у шин
ПС 500 кВ Чагино)
ВЛ 500 кВ Новокаширская – Пахра
ВЛ 750 кВ Курская АЭС –
Североукраинская
ВЛ 500 кВ Нововоронежская АЭС –
Донбасская
ВЛ 330 кВ Лосево – Шебекино
ВЛ 330 кВ Змиевская ТЭС –
Белгород с отпайкой на ПС 330 кВ
Лосево.
ВЛ 330 кВ Змиевская ТЭС –
Валуйки
ВЛ 330 кВ Курская АЭС – Сумы
Филиал
ОАО «СО ЕЭС»
ОДУ Центра
Филиал
ОАО «СО ЕЭС»
ОДУ Центра
Филиал
ОАО «СО ЕЭС»
ОДУ Центра
Филиал
ОАО «СО ЕЭС»
ОДУ Центра
Филиал
ОАО «СО ЕЭС»
ОДУ Центра
Исполнительный
аппарат
12

13.

13
Спасибо за внимание