Суточные графики электрических нагрузок станции (подстанции) как случайный процесс. Построение характерных графиков электрических нагрузок. Коэффициенты, характеризующие графики

Режим потребления электрической энергии. Потребление электрической

энергии отдельными предприятиями, населением городов и поселков в тече-ние суток и года неравномерно, что объясняется работой предприятий в од-ну, две и три смены с неодинаковой нагрузкой, перерывами между сменами, изменением режима работы в летнее время, праздничные дни, а также внеш-ними факторами: продолжительностью светлой части суток, температурой воздуха, и др. Значительную неравномерность вносит нагрузка светильник-ов, возрастающая зимой в утренние и вечерние часы и спадающая днем и ночью, а также летом.Режим потребления электроэнергии может быть пред-ставлен графиком нагрузки – зависимостью активной, реактивной или полной мощности от времени. Различают суточные графики для различных дней и разных периодов года (зимний, летний).

Отчетные графики, получаемые с применением самопишущих приборов или на основании записей периодических замеров нагрузки, изображаются в виде непрерывной кривой или ломаной линии (см. рис,2.6).

Перспективные графики, получаемые расчетным путем, принято для удобства их использования изображать в виде ступенчатой линии (см. рис. 2.10), сост-оящей из 24 горизонтальных участков, соответствующих нагрузке каждого часа (суточный график).

От режимов потребления ЭЭ зависят режимы работы энергетических устано-вок: основного оборудования электрос-танций, линий электропередачи и тран-сформаторных подстанций. В связи с этим построение перспективных гра-фиков электрических нагрузок необходимо для решения ряда вопросов, рас-сматриваемых при проектировании развития энергосистем: - составления балансов мощности энергосистем и определения необходимой мощности эн-ергоисточников; - выявления режимов работы различных типов электроста-нций и разработки оптимальной структуры энергоисточников; - разработки рекомендаций по регулированию графиков; - оценки эффективности объед-инения энергосистем; - определения условий работы элементов электричес-ких сетей и, в частности, межсистемных связей (для выбора их параметров).

Для перечисленных целей используются, главным образом, суточные гр-афики зимнего и летнего рабочего дня, а также годовое графики месячных

максимумов.

Суточный график характеризуется следующими показателями (рис. 2.6):

- максимальная и минимальная нагрузка Р_МАХ и Р_МIN;

- среднесуточная нагрузка

где W_СУТ – суточное потребление электроэнергии;

- коэффициент неравномерности нагрузки

К_НР.СУТ = Р_МIN / Р_МАX,

- плотность графика нагрузки

К_СУТ = Р_СР / Р_МАX

- коэффициент летнего снижения максимальных нагрузок

k_Л = Р_Л.МАХ / Р_З.МАХ,

где Р_Л.МАХ, Р_З.МАХ – летний и зимний максимум суточной нагрузки.

Суточный график условно делится на три характерные зоны: базисную 3, расположенную ниже линии минимальной нагрузки; полупиковую 2 – м/у линиями минимальной и среднеcуточной нагрузок; пиковую 1 – выше лин-ии среднесуточной нагрузки.

Аналогичные показатели могут применяться также для характеристики недельных, месячных, годовых графиков.

Построение. Существует несколько различных способов построения персп-ективных графиков нагрузок. Для получения графиков на ближайший пери-

од при незначительном изменений структуры потребления электроэнергии может быть использован метод аналогий, но которому за основу принимает-ся отчетный график с необходимыми уточнениями. Для более далекой перс-пективы, а также для новых быстро развивающихся энергосистем применя-ются способ суммирования типовых отраслевых графиков или методы, по которым графики составляются из постоянной и переменной составляющих технологической и осветительно-бытовой нагрузок. Для получения надежн-ого и строгого результата расчеты графиков выполняются с использованием ЭВМ по специальным программам.

При перспективных исследованиях для построения приближенных графи-ков нагрузок с достаточной для практики точностью можно воспользоваться упрощенным методом обобщенных характеристик, полученных путем анал-иза большого количества расчетов на ЭВМ. Этот метод несложен и требует небольшой затраты времени при расчетах вручную.

Построение. Используемые в настоящее время методы разработки перспек-тивных графиков нагрузки предусматривают получение суточных графиков нагрузки (за зимний и летний рабочие дни) и годовых графиков нагрузки. Проектные суточные графики строятся по средним часовым значениям (24 ординаты), каждое из которых представляет собой математическое ожидан-ие нагрузки в данный час суток и отражает только регулярные колебания на-грузки. Для близкой перспективы при незначительном изменении структуры электропотребления может быть использован метод аналогии, по которому за основу принимаются отчетные графики нагрузки с уточнениями, вытека-ющими из анализа тенденций предыдущего периода и условий сведения ба-ланса мощности системы.

Имея суточные графики для зимы и лета, можно построить годовой график нагрузки станции (п/с). Такой график называется графиком по продолжительности. Для этого условно принимают продолжительность зимнего периода 200 дней, а летнего 165. По оси ординат годового графика по продолжительности в соответствующем масштабе откладывают нагрузки от Р_МАКС до Р_МИН, а по оси абсцисс – часы года от 0 до 8760 (24*365=8760). Площадь годового графика выражает количество потребленной электроэнергии за год.

На основании суточных и годового графиков нагрузок могут быть определены некоторые коэффициенты, которыми пользуются при проектировании и эксплуатации электрических установок:

1) средняя нагрузка, Р_СР = W/T, где W – расход ЭЭ (площадь графика), кВт*ч за Т, ч. 2) число часов использования максимума нагрузки, ч, T_М = W/Р_МАКС, где Р_МАКС – наибольшая нагрузка за определенный период времени, кВт. 3) коэффициент заполнения графика нагрузки, К_З.Г = Р_СР/ Р_МАКС. 4) время максимальных потерь, ч, t_М = (0,124+Т_М*10^-4)² = 8760.