ДПУ -- диспетчерские пункты управления районов эл. сетей;
РЭС – 10 – 0.4 кВ – сети.
Главные задачи диспетчерского управления в нормальных режимах эн. системы:
1) обеспечение баланса производства и потребления эл. энергии в целом по объединённой эн. системе страны и по отдельным регионам;
2) обеспечение надёжного и качественного эл. снабжения.
Тема. Краткая характеристика обеспечения баланса производства и потребления эл. энергии.
Потребление эл. энергии в энергосистемах изменяется постоянно течении минут… По этому производство эл. эн. должно приспосабливаться к этим изменениям к этим изменениям, а это требует следующего:
1) надо планировать строительство новых энергоблоков, эл. станций, эл. сетей на несколько лет вперёд (обычно на 5 лет). Для планирования надо прогнозировать графики потребления на 10 – 15 лет;
2) надо распределять нагрузку меж различными эл. станциями для различных периодов времени: год, неделя, день. Цель распределения нагрузки – ↓ общих затрат на производство эл. энергии;
3) разработка и применение методов и средств управления, которые будут противостоять случайным отклонениям производства и потребления эл. энергии. Эти отклонения связаны с ав. ситуациями. Что б противостоять случайным отклонениям должен быть резерв. Этот резерв мобильный: манёвренные ГЭС, ГТУ, ГАЭС.
Поддержание качества поставки эл. энергии.
Под надёжностью эл. снабжения понимается бесперебойность работы. Поддержание баланса имеет смысл если всем потребителям поставляется эл. эн. необходимого качества. Качество эл. эн. характеризуется 2-мя основными параметрами: f и U.
Частота переменного тока – общее системный параметр, значение которого одинаковы во всех точках энергосистемы. Согласно стандартам в уст. режиме. Отклонение частоты – нарушение баланса мощности. Осн. причины нарушения баланса:
1) отклонение реальной нагрузки от запланрованной;
2) отсутствие (недостаток) резерва по генерируемой мощности.
Для поддержания баланса надо регулировать мощность эл. станций в соответствии с изменением нагрузки. ; суммарные потери мощности. В случае отсутствия регулирующего диапазона на эл. станциях приходится отключать нагрузку в эл. эн. системах. При значительных отклонениях баланса (ав. откл. СГ, ЛЭП) могут возникнуть нарушения устойчивой параллельной работы СГ эл. ст. (вплоть до выпадения из синхронизма).
Второй параметр, характеризующий качество эл. эн., – напряжение. Напряжение различно в различных точках системы. Надо обеспечить поддержание напряжения на зажимах эл. приёмников на уровнях номинальных значений при нормированных, допустимых отклонениях. Для большинства эл. приёмников: , для эл. двигателей (более широкий диапазон).
ЦК – централизованная координация;
РС – распределительная сеть;
ЭП – эл. приёмники;
ЛСАУН – локальные системы автоматического управления напряжением;
ЦП – центры питания:
- Трансформаторы с РПН снабжены автоматическим управлением;
- СК – синхронны компенсаторы (с АРВ СК);
- реакторы;
- КБ (конденсаторные батареи)
В двигателях 6 кВ есть системы автоматического регулирования возбуждения (на газоперекачивающих станциях). Работу ЛСАУН-ием надо постоянно корректировать поскольку их функционирование не зависит друг от друга, а участки эл. сети которыми они управляют взаимосвязаны и изменение режимных параметров на одном участке не сказывается на изменение на втором участке. Надо ЦК (централизованная координация). , .
Последовательность управлений во времени.
1. Уровень нескольких секунд.
Управление мгновенным равновесием энергосистемы. согласно этому временному уровню мощность генерирующего оборудования должна точно следовать и мгновенно реагировать на изменение нагрузки. Такую задачу обеспечивает т.н. первичное регулирование скорости вращения генераторов. Первичное регулирование обеспечивается ЛСАУ, которые устанавливаются на турбинах эл. станций и называются автом. регуляторами частоты вращения турбин АРЧВ (АРС – автом. регуляторы скорости). Кроме первичного на этом временном уровне используется вторичное регулирование, которое обеспечивает изменение мощности генераторов. Первичное и вторичное регулирования должны быть быстродействующими и поэтому реализуются полностью АСУ. Устанав. эти системы на эн. блоках эл. станций.
2. Уровень нескольких минут.
На этом уровне управление состоит в нахождении наиболее экономичного распределения нагрузок меж работающими энергоблоками при чёте потерь в эл. сети.
Суточный график нагрузки. Распределение нагрузки по графику.
Эта задача ещё называется третичным регулированием. Решается с помощью многовариантных расчётов на ЭВМ. Ещё наз-ся оптимизация режима работы эл. станций и эн. систем.
3. Уровень суток или недели.
Задача состоит в использовании имеющихся эн. блоков тепловых эл. станций таким образом что бы ↓ число пусков и остановов эн. блоков.
4. Уровень года или нескольких лет.
Задача состоит в планировании остановов эн. блоков ТЭС на несколько недель для проведения ежегодных ремонтных работ.
5. Уровень нескольких лет.
Основная задача планирование строительства новых энергоблоков, ст., п/ст., ЛЭП и поставок оборудования.
3, 4, 5 уровни не относятся к оперативно-диспетчерскому управлению. Это управление в плане планирования (мы не рассматриваем).
Структура технологического управления в электроэнергетике.
Технологическое управление – это оперативное управление производством, передачей и распределением эл. энергии. Оперативное управление реализуется диспетчерскими службами. Сейчас все диспетчерские службы оснащены автоматизированными системами управления технологическим процессом в электроэнергетике. Кроме того в область действия и диспетчерских служб и АСУ ТП входят ЛСАУ, установленные на электроэнергетических объектах.
Есть 3 основных группы задач, которые возлагаются на диспетчерские службы АСУ ТП (а значит и на ЛСАУ):
1) обеспечение постоянного необходимого качества питания всех потребителей эл. эн. в любой точке энергосистемы, что требует постоянного оперативного управления частотой, напряжением и мощностью;
2) Осуществление оптимального использования оборудования эл. станций, эл. сетей;
3) Осуществление мер оп ликвидации последствий аварий и восстановления нормальной работы эн. систем, а также осуществление мер по предотвращению аварий.
Структурная схема.
ЭЭС – электроэнергетические системы (8 шт.);
ПЭС – предприятия эл. сетей 35 – 220 кВ (сейчас обл. энерго);
ЭБ – энергоблоки (300 МВт и ↑ → АСУ ТП);
РЭС – районы эл. сетей; Д – датчик; ИО – исполнительные органы; ЛСАУ.
ЦСАУЧМ – централизованная САУ частотой и мощностью;
ЦСАУН -- централизованная САУ напряжением (управл. U и Q)
В состав автоматизированного технологического управления эл. эн. системы кроме автоматизированных систем управления входят и автоматические системы управления. Есть 2 группы таких систем: САУ нормальным и САУ аварийным режимами (Н.Р. и А.Р,). Устойчивость параллельной работы СГ энергосистемы → САУ А.Р.
Основные сведения о САУ Н.Р. (нормальным режимом).
ЦСАУЧМ – предназначена для регулирования частоты в эл. эн. системе на заданном уровне путём поддержания баланса активной мощности в системе. Эта централизованная система регулирования частоты только за счёт изменения генерирующей мощности.
Состоит эта система из центральной части и нескольких станционных частей.
На Украине в составе АСУ ОЭС имеется программно-вычислительный комплекс CSADA в состав которого входит ЦСАУЧМ.
На Украине в качестве ЧРЭС используется 4 ГЭС (Днестровская, Днепровская, Кременчугская, Днепродзерджинская) и 1 ТЭС (Змеевская (Донбас)). Для качественного регулирования частоты и мощности к регулированию должны привлекаться практически все ТЭС. У нас не привлекаются из-за изношенности оборудования и отсутствия развитой системы управления (нет каналов связи, денег).
ЦСАУН – предназначена для поддержания напряжений в контролируемых узлах эл. сети 110 и ↑ кВ на заданном уровне и для обеспечения при этом заданных перетоков мощности по ЛЭП.
Основные задачи АСУ ТП эл. станций.
Задачи управления (технологического (оперативного)).
Классификация задач.
- По технологическому принципу.
1) задачи управления эл. частью;
2) задачи управления тепловой частью;
3) задачи управления вспомогательным хозяйством станции;
- По типу управления:
1) Контроль и диагностика состояния оборудования;
2) Регулирование параметров режима;
3) Ведение и оптимизация режима.
1. Контроль и диагностика состояния оборудования.
Задачи контроля (большинство задач на Украине этим ограничивается). Контроль – сравнение измеренных значений переменных состояния с заданными допустимыми значениями.
