Графики нагрузок энергосистемы

Содержание

 

 

 

 

Введение

Целью данной работы является рассчитать технологическую и осветительную нагрузку энергосистемы и построить следующие графики нагрузок энергосистемы: суточный график нагрузки до и после регулирования, график технологической нагрузки до и после регулирования, график осветительной нагрузки. В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

1. Построить суточный график нагрузки энергосистемы.
2. Рассчитать нагрузку системы нетто.
3. Разложить совмещенный суточный график энергосистемы нетто на графики осветительной и технологической нагрузки и построить соответствующие графики нагрузок.
4. Уплотнить суточный график нагрузки, смещая время начала и окончания рабочего дня на два часа, определить новую нагрузку энергосистемы и построить соответствующие графики нагрузок.
5. Рассчитать обобщенные показатели суточного графика нагрузки энергосистемы брутто до и после регулирования.

 

1. Теоретическая часть

 

Нагрузка – это мощность, которую должно развивать энергетическое предприятие (агрегат) по заданному плану или фактически развивает по заданному режиму.

Все многообразие факторов, влияющих на режим нагрузки энергосистем можно разделить на следующие основные группы:

• геофизические. Это факторы, обусловленные суточным и годовым вращением земли, а также геофизическими процессами, происходящими в атмосфере. К ним относятся: изменение естественной освещенности, состояние земного покрова, температура воздуха и почвы, а также погодные и климатические условия.

• трудовые (ранее народнохозяйственные) факторы. К ним относятся: распорядок работы промышленных предприятий и административно-хозяйственных учреждений, продолжительность рабочей недели и количество выходных дней, сменность работы предприятий, продолжительность рабочего дня, время начала и окончания работы.

• технологические факторы, которые определяют характер технологического процесса потребителей. (Эти факторы будут рассмотрены подробно ниже).

• производственные факторы обусловлены совместным действием факторов, указанных выше трех групп. Главный среди них – бытовой уклад жизни населения, который резко различается по районам страны, зависит от структуры промышленности и отличается по структуре социальных групп. В конечном счете, это не оказывает влияние на режим осветительной нагрузки.

Нагрузка отдельных приемников изменяется под влиянием:

а) систематических факторов, действие которых будет приводить к определенным закономерностям режима суммарной нагрузки;

б) случайных, действие которых в каждый момент времени распространяется лишь на часть приемников (включение и отключение крупных уникальных приемников, метеоусловия и прочие).

Для энергосистем характерно большое количество разнообразных приемников энергии. С целью анализа режима нагрузки целесообразно их классифицировать по какому-либо признаку. Наиболее приемлемой является классификация токоприемников по целевому назначению:

• токоприемники для покрытия технологической нагрузки;

• токоприемники для покрытия транспортной нагрузки. Эта группа токоприемников существенно влияет на режим нагрузки энергосистем;

• токоприемники для покрытия осветительной нагрузки. Эта нагрузка существенно определяет конфигурацию суточного графика нагрузки, так как происходит наложение осветительной и технологической нагрузок, особенно в утренние и вечерние часы. На величину этой нагрузки сильное влияние оказывает реклама;

• токоприемники для покрытия коммунально-бытовой нагрузки. Эта нагрузка определяет не только конфигурацию графика, а, главным образом, скорость подъема и сброса нагрузки.

Для анализа режимов электропотребления используются следующие виды графиков нагрузки: суточные, недельные, годовые, многолетние.

Суммарный график нагрузки энергосистем определяется наложением рассмотренных выше графиков нагрузок. Суточный график нагрузки энергосистем имеет следующую характерную форму (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Суточный график нагрузки энергосистем

График имеет два пика: утренний (более острый) и вечерний (более пологий). Как правило, P2 < P2, но в ряде энергосистем P1  > P2  за счет наложения нагрузок. На графике два провала: ночной, обусловленный отключением предприятий, работающих по одно- и двусменному режиму, и дневной, обусловленный наличием обеденных перерывов. Вечерний пик – плавающий по времени суток. Обычно в зимнее время – это 17–18 часов, а в летнее  – 20–21 час. Самый неблагоприятный период – конец декабря. 

Суточные графики нагрузки характеризуются следующими показателями:

• Коэффициент неравномерности графика нагрузки

 

• Коэффициент заполнения графика нагрузки

 

• Число часов использования установленной мощности

 

В зависимости от значения этих показателей различают три типа энергосистем:

I – энергосистемы, расположенные  в промышленных районах с преобладанием  энергоемких производств;

II – энергосистемы, расположенные  в районах с преобладанием  потребителей пищевой, машиностроительной, легкой и т.п. отраслей. Это уже  более неравномерный график.

III – энергосистемы, расположенные  в районах со слаборазвитой  промышленностью с преобладанием  сельскохозяйственной нагрузки. Здесь  имеет место еще большая неравномерность.

 

 

2. Постановка задачи

 

 Таблица 1 – Исходные  данные

Время, ч	Суточный график нагрузки энергосистемы, , МВт	Суточный график электрической нагрузки района с преобладающей осветительной нагрузкой,, МВт
0	160	1,3
2	138	0,6
4	110	0,5
6	120	0,8
8	142	0,7
10	180	0,6
12	160	0,5
14	170	0,6
16	184	0,9
18	200	2,3
20	185	2,3
22	160	2,0
24	140	1,3

 

 

На основе исходных данных необходимо рассчитать нагрузку энергосистемы нетто , разложить ее на технологическую и осветительную нагрузку , затем рассчитать аналогичные нагрузки энергосистемы после регулирования и построить соответствующие графики нагрузок.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Практическая часть

 

Рационализация режима электропотребления производится в следующем порядке:

1. Строим суточный график нагрузки энергосистемы (рис.2).
2. Рассчитываем нагрузку энергосистемы нетто, ,МВт.

 

 α – расход энергии  на собственные нужды электростанции  и потери в сетях, α=8%; – электрическая нагрузка энергосистемы брутто, МВт.

3. Раскладываем совмещенный суточный график энергосистемы нетто на графики осветительной и технологической нагрузки:

1. осветительная нагрузка энергосистемы, МВт:

 

 – осветительная  нагрузка района, МВт; – суточное потребление электроэнергии, получаемой из энергосистемы на освещение, МВтч; – суточное потребление электроэнергии районом с преобладающей осветительной нагрузкой, МВтч.

 

 

2. технологическая нагрузка энергосистемы, МВт:

 

4. Построим графики осветительной и технологической нагрузки энергосистемы (рис.2).
5. Уплотним суточный график нагрузки, смещая время начала и окончания рабочего дня на два часа.
6. Определим новую нагрузку энергосистемы:

 

7. Построим графики технологической и суммарной нагрузок энергосистемы после регулирования (рис.2).
8. Сведем все расчеты в табл.2.

Таблица 2 – Показатели графика нагрузки

Исходные данные			Расчетные данные до регулирования			Расчетные данные после регулирования
Время, ч
0	160	1,3	147,2	8,3	138,9	123,1	131,4	142,8
2	138	0,6	127,0	3,8	123,1	98	101,8	110,7
4	110	0,5	101,2	3,2	98,0	105,3	108,5	117,9
6	120	0,8	110,4	5,1	105,3	126,2	131,3	142,7
8	142	0,7	130,6	4,5	126,2	161,8	166,3	180,7
10	180	0,6	165,6	3,8	161,8	144	147,8	160,7
12	160	0,5	147,2	3,2	144,0	152,6	155,8	169,3
14	170	0,6	156,4	3,8	152,6	163,6	167,4	182,0
16	184	0,9	169,3	5,7	163,6	169,4	175,1	190,4
18	200	2,3	184,0	14,6	169,4	155,6	170,2	185,0
20	185	2,3	170,2	14,6	155,6	134,5	149,1	162,1
22	160	2,0	147,2	12,7	134,5	120,5	133,2	144,8
24	140	1,3	128,8	8,3	120,5	-	-	-

 

 

9. Рассчитаем обобщенные показатели суточного графика нагрузки энергосистемы брутто до и после регулирования.

До регулирования:

 

 

 

После регулирования:

 

 

 

 Представим графики  технологической и суточной нагрузки  энергосистемы до и после регулирования, а также график осветительной  нагрузки на одном рисунке.

 

Рисунок 2. Графики нагрузок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В ходе лабораторной работы были выполнены поставленные задачи: уплотнен суточный график нагрузки в результате смещения времени начала и окончания рабочего дня на два часа, построены соответствующие графики технологической и осветительной нагрузки, а также рассчитаны обобщенные показатели суточного графика нагрузки. Таким образом была произведена рационализация режима электропотребления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Поликарпова Т.И., Финоченко В.А. Экономика, организация и планирование в энергетике. Методические указания. – Красноярск: СФУ, 2007. – 44 с.