De voordelen van het combineren van energiecentrales in het energiesysteem
Een energiesysteem is een groep energiecentrales die via elektrische netwerken met elkaar en met consumenten van elektrische energie zijn verbonden. Het systeem omvat dus onderstations, distributiepunten en elektrische netwerken met verschillende spanningen.
In de beginperiode van de ontwikkeling van de elektriciteitsindustrie werkten elektriciteitscentrales geïsoleerd van elkaar: elk station werkte voor zijn eigen elektriciteitsnet en voedde zijn beperkte groep consumenten. Aan het begin van de 20e eeuw begonnen de stations echter te worden gecombineerd tot een gemeenschappelijk netwerk.
Het eerste elektriciteitssysteem in Rusland - dat van Moskou - ontstond in 1914 na de verbinding van het Elektroperechaya-station (momenteel GRES -3, Elektrogorska GRES) met de Moscow Power Plant op een lijn van 70 km.
De impuls voor de ontwikkeling van verbindingen tussen stations en de totstandkoming van energiesystemen sluimerde Plan GOELRO… Sindsdien is de ontwikkeling van de energie-industrie voornamelijk verlopen langs de lijnen van het creëren van nieuwe en groeiende bestaande energiesystemen en deze vervolgens te koppelen tot grote verenigingen.
Het combineren van stations voor parallel werken in systemen heeft de volgende voordelen:
-
de mogelijkheid van volledig gebruik van waterkrachtbronnen. De afvoer van water in rivieren varieert sterk, zowel binnen het jaar (seizoensfluctuaties, stormpieken) als van jaar tot jaar. Bij geïsoleerde werking van de waterkrachtcentrale, rekening houdend met de noodzaak om een ononderbroken stroomvoorziening aan de consumenten te verzekeren, moet het vermogen ervan worden geselecteerd op een zeer laag debiet, voldoende gegarandeerd. Tegelijkertijd zal bij hoge stroomsnelheden een aanzienlijk deel van het water via de turbines worden afgevoerd en zal de totale benuttingsgraad van de waterloopbronnen laag zijn;
-
de mogelijkheid om de werking van alle stations in economisch rendabele modi te verzekeren. Het stationsbelastingspatroon fluctueert merkbaar binnen een dag (dag- en avondpieken, nachtelijke dalen) en gedurende het jaar (meestal maximaal in de winter, minimaal in de zomer). Met een geïsoleerde werking van het station zullen de eenheden onvermijdelijk lange tijd in economisch ongunstige modi moeten werken: bij lage belastingen en met een laag rendement. Het systeem voorziet in het stoppen van sommige blokken wanneer de belasting wordt verminderd en de verdeling van de belasting over de overige blokken;
-
de mogelijkheid om de eenheidscapaciteit van de thermische stations en hun blokken te vergroten, waardoor de vereiste reservecapaciteit wordt verminderd.In geïsoleerde energiecentrales wordt de capaciteit van de eenheden grotendeels beperkt door de economische capaciteit van de reserve. Bij het creëren van een energiesysteem wordt de beperking van het eenheidsvermogen van de eenheid en de capaciteit van de thermische energiecentrales praktisch verwijderd, daarom maakt het energiesysteem de constructie mogelijk van superkrachtige thermische energiecentrales, die, voor het overige gelijk, zijn het zuinigst.
-
vermindering van de totale geïnstalleerde capaciteit van alle stations in het systeem of de combinatie van systemen en daarmee de vereiste kapitaalinvestering aanzienlijk verminderen. De maxima van de belastingsschema's van de individuele stations vallen niet samen in de tijd, daarom zal de totale maximale belasting van het systeem kleiner zijn dan de rekenkundige som van de maxima van de stations. Deze discrepantie zal vooral merkbaar zijn bij het combineren van systemen die zich in verschillende tijdzones bevinden;
-
toenemende betrouwbaarheid en ononderbroken stroomvoorziening. Moderne elektrische voedingssystemen zorgen voor de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening, die onbereikbaar is in de geïsoleerde werking van het station;
-
zorgen voor een hoge kwaliteit van elektriciteit, gekenmerkt door de mate van constante spanning en stroomfrequentie.
Energiesystemen en hun associaties hebben een beslissende invloed op alle aspecten van de ontwikkeling van de energie-industrie, met name op de locatie van energiecentrales, wat met name de plaatsing van energiecentrales in de buurt van energie- en waterbronnen mogelijk maakt.
Tijdens de werking van energiesystemen doen zich een aantal belangrijke en complexe technische problemen voor.Voor een snelle oplossing beschikken deze systemen over dispatchdiensten die zijn uitgerust met apparatuur waarmee u continu de werkingsmodi van het systeem kunt bewaken.
Zie ook over dit onderwerp:
Belastingsmodi van energiesystemen en optimale belastingsverdeling tussen energiecentrales
Automatisering van energiesystemen: APV, AVR, AChP, ARCH en andere vormen van automatisering