Энергосистемы в целом. Электростанции всех типов и подстанции. Электрификация и сети

Рассматривается новое поколение структурированных каталитических систем на основе стекловолокнистых катализаторов, отличающихся необычной геометрической структурой и высокой механической гибкостью, что открывает путь к разработке принципиально новых конструкций каталитических реакторов на их основе. Обсуждаются вопросы синтеза стекловолокнистых катализаторов, конструкций каталитических картриджей на их основе, описаны исследования их гидравлических и массообменных свойств. Приводятся примеры эффективного практического применения таких катализаторов и процессов на их основе для целей очистки отходящих газов от токсичных органических примесей и диоксида серы, кондиционирования дымовых газов ТЭЦ для снижения золопылевых выбросов, экологически чистого производства электрической и тепловой энергии.

Учебное пособие рассматривает вопросы автоматизированного проектирования компоновочных решений и строительных конструкций, организационно-технологические особенности, параметры энергетического оборудования, а также специфику прочностных расчетов. Приведены требования к монтажу основного оборудования турбинного отделения, описаны приемы технологии и организации монтажа, даны основные принципы расчета строительных конструкций. Представленный материал восполняет определенные пробелы, имеющиеся в отечественной технической литературе в области энергетического строительства.

Настоящий очерк продолжает публикацию серии статей по истории теплоэнергетики в России. В период с 1879 по 1883 год в Санкт-Петербурге начиналась работа по созданию электрического освещения Невского проспекта. Вначале этим занималось товарищество «П.Н. Яблочков-изобретатель и К°», затем вновь созданное товарищество «Электротехник» под руководством Чиколева В.Н. На основе архивных материалов и публикаций тех лет подробно излагаются достижения и неудачи участников этого процесса.

В пособии рассматривается большой круг вопросов, связанных с надежностью функционирования и проектирования систем электроснабжения. Материал излагается в следующем порядке. Вначале рассмотрены общие положения теории надежности, показатели надежности элементов и групп элементов. Далее детально рассмотрены способы оценки схемной надежности, в частности, схем электроснабжения и подстанций. Не оставлена без внимания проблема создания в электроэнергетической системе оптимальной величины оперативного резерва мощности.

Системно и в полном объеме рассмотрены вопросы экономики и организации энергетического производства, учтены существующие в настоящее время отраслевые положения и современная нормативно-правовая база, регулирующая рыночные отношения в энергетике.

Изложены основные положения методического подхода к оценке технико-экономических показателей энергоблоков электростанций. Отличительной особенностью предложенного подхода к оценке капиталовложений в основное и вспомогательное оборудование энергоблоков электростанций является использование степенной параметрической функции. Подход учитывает системные факторы в виде оценки ущербов от выбросов, резервирования оборудования, дополнительных эксплуатационных расходов и других составляющих. Такой подход дает возможность определять капиталовложения до стадии проектирования оборудования энергоблоков и позволяет вести сравнительные оценки стоимости оборудования электростанций для разных стран-производителей: России, Китая, ЕС, США. Предлагается большое количество фактического материала.

В учебном пособии изложены теоретические и практические вопросы проектирования и обоснования конструкций гидросооружений гидроаккумулирующих электростанций. Рассмотрены вопросы водно-энергетического и экономического обоснования, определения параметров основного оборудования. Учебное пособие содержит большое количество иллюстративного и справочного материала, который позволяет использовать его при курсовом и дипломном проектировании.

Обеспечение надежного энергоснабжения и энергетической безопасности Калининградской области является необходимым условием ее социально-экономического развития и обеспечения стратегических интересов Российской Федерации в регионе Балтийского моря. Стратегия развития калининградского регионального электроэнергетического комплекса должна предусматривать сбалансированное развитие всех его ключевых подсистем: основного генерирующего комплекса, транспортно-сетевого комплекса, резервного генерирующего комплекса, регионального электротехнического комплекса, а также системы материально-технического обеспечения.

Учебное пособие предназначено для изучения дисциплины «Модели оптимизации развития электроэнергетических систем», кроме того, может быть использовано при изучении отдельных разделов спецкурсов и дисциплины «Электроэнергетические системы и сети». Наряду с изложением традиционных методов решения задач развития ЭЭС в предлагаемом учебном пособии рассмотрены новые подходы, нацеленные на решение задач развития в условиях перехода к рыночной экономике. К ним относятся формирование критериев в задачах управления и развития электроэнергетики с учетом многосубъектности, методы технико-экономических расчетов, модели экологических критериев, многокритериальный анализ в условиях неопределенности и другие.

Рассмотрены физические принципы работы, свойства, параметры и характеристики основных функциональных узлов, входящих в состав устройств электропитания радиоэлектронных средств и систем: дросселей, трансформаторов, выпрямителей, сглаживающих фильтров, регуляторов, стабилизаторов, преобразователей напряжения, первичных источников электрической энергии, электрических машин, а также вопросы электропитания объектов телекоммуникаций, электромагнитной совместимости и защиты устройств электропитания. Учебное пособие содержит описание цикла компьютерных лабораторных работ по имитационному схемотехническому моделированию источников вторичного электропитания в Multisim. Список литературы способствует повышению эффективности самостоятельной работы студентов.

Настоящая книга является пятой частью очерков, продолжающей публикацию серии статей по истории отечественной теплоэнергетики. Очерк посвящается 140-летию начала электрического освещения Невского проспекта. В период с 1883 по 1899 год в Санкт-Петербурге работали первые центральные электростанции для освещения Невского проспекта и частных помещений в этом районе, созданные фирмами К. Ф. Сименса. История их появления и функционирования известна сегодня только в самых общих чертах. В то же время архивные документы позволяют узнать множество интересных подробностей. Восстановление подлинной истории этого процесса и является главной целью настоящей публикации.

Рассмотрено применение компьютерных тренажеров энергоблоков Т-250 и ПГУ-450 на базе имитационных и аналитических моделей в качестве научно-исследовательского аппарата для проведения модельных исследований. Показана необходимость оценки адекватности тренажера реальному объекту, описаны методика проверки адекватности и примеры для статических и динамических процессов. Дан перечень задач АСУ ТП, в исследовании которых тренажеры нашли применение. Приведены результаты исследований оценки влияния температуры наружного воздуха на максимальную и минимальную мощности и величину регулировочного диапазона ПГУ на тренажере энергоблока ПГУ-450.

Рассмотрены особенности автономных систем электроснабжения северных населенных пунктов, ветроэнергетический потенциал районов Таймыра и Эвенкии, а также энергетические характеристики ветроэнергетических установок. Значительное внимание уделено вопросам математического моделирования и рационального построения автономных систем электроснабжения с использованием ветродизельных комплексов. Представлены критерии экономической эффективности внедрения ветроэнергетических установок. На примере поселков Таймыра и Эвенкии показаны возможности практического применения подобных систем энергообеспечения.

Как подтверждают мировые тенденции, существенные достоинства имеют электрические станции, использующие в качестве рабочего тела цикла Ренкина низкокипящие рабочие тела. В данной статье приводятся описание и показатели эффективности двух установок, которые возможно применить на тепловых электрических станциях для повышения их общей эффективности. В обоих случаях в традиционную схему ТЭС введен фреоновый контур. Конденсационный пароводяной энергоблок надстроен фреоновым контуром, который внедрен непосредственно в термодинамический цикл для отведения тепла в конденсаторе и направлен на дополнительную выработку электроэнергии, при этом вытесняется традиционная система технического водоснабжения. При комбинированной системе теплоснабжения от ТЭЦ с газовым сетевым подогревателем в качестве внутриквартальных энергоустановок применяются фреоновые термотрансформаторы. Эта схема позволяет перейти на пониженный температурный график прямой и обратной сетевой воды, что повышает качество эксплуатации систем теплоснабжения, снижает их стоимость и повышает эффективность теплоснабжения потребителей. В статье обоснован выбор рабочего тела, обусловленный его озонобезопасностью, доступностью, широким применением на рынке фреоновых технологий и распространенностью компрессорного оборудования на его основе. При исследовании эффективности рассматриваемых установок и в том и в другом случае рабочим телом фреонового контура является фреон R-134a. В тексте приводятся описание принципиальных схем установок и расчетные формулы КПД, технико-экономической эффективности, а также диапазон параметров, при которых был рассчитан фреоновый контур. Приведены расчетные значения КПД и технико-экономической эффективности установок, конструктивно-компоновочных параметров фреонового контура. В заключение представлены преимущества рассмотренных фреоновых технологий на рабочем теле R-134a.

Изложены режимные свойства и режимные задачи электростанций и энергосистем. Показана их важность для составления энергетических балансов мощности и электроэнергии. Специальное внимание уделено взаимосвязи энергетических балансов и коммерческих задач электроэнергетического рынка. Приведены принципы и методы оптимизации энергетических режимов.

Учебное пособие представляет собой набор из шестнадцати задач по энергосбережению и повышению энергетической эффективности систем электроснабжения и потребителей электроэнергии. Каждая из задач имеет соответствующее теоретическое введение и задание на выполнение расчетов. Теоретическое введение позволит студентам полнее понять сущность предлагаемой задачи, более рационально выполнить ее решение и сделать правильные выводы о возможностях ее практического применения. Все предлагаемые задачи характерны для реальной инженерной практики, поэтому должны помочь студентам использовать полученные теоретические знания для их практического применения.

Приведены результаты исследований, проведенных авторами монографии и посвященных развитию методов, моделей и методик при планировании режимов электроэнергетических систем, содержащих гидроэлектростанции.

"В учебном пособии рассмотрены фунраметальные законы, положенные в основу формирования, протекания, интенсификации и повышения энергоэффективности тепломассообменных процессов АПК. Особое внимание уделено основам системного анализа, методологии выявления основных факторов, определяющих энергоемкость продукции в потребительских энергосистемах. Учебное пособие составлено в соответствии с рабочими программами дисциплины Прикладная теория тепловых и массообменных процессов в системном анализе энергоемкости продукци"" и предназначено для магистром, обучающихся по направлению ""Агроинженерия"" (профиль ""электротехнологии и электрооборудование в с.х.). Учебное пособие может быть использовано студентом, аспирантом, научным сотрудником и инженерами работающими в разлтчных областях АПК."""

В лабораторном практикуме приводятся теоретические сведения и методики проведения лабораторных работ второго семестра изучения дисциплины «Электрические станции и подстанции» по темам: способы включения на параллельную работу и управление режимами синхронных генераторов.

Во второй части пособия изложены теоретические основы регулирования частоты и активной мощности. Уделено внимание техническим устройствам, предназначенным для управления режимом энергосистемы по частоте и активной мощности, напряжению и реактивной мощности. Рассмотрены также принципы выполнения противоаварийной автоматики в энергосистемах.

В пособии изложены наиболее важные положения учебного курса: основные принципы и определения; практические методы анализа статической и динамической устойчивости параллельной работы синхронных электрических машин и нагрузки; средства обеспечения устойчивости. Освещены основы метода малых колебаний, примеры его применения при анализе апериодической и колебательной устойчивости электроэнергетических систем.

В учебном пособии изложены методологические основы моделирования объектов и процессов при решении задач электроэнергетики. Рассматриваются три уровня представления математических моделей: микро- макро- и метауровень. Приводятся примеры моделирования основных объектов электроэнергетических систем в задачах, связанных с анализом установившихся режимов электрических сетей. Дано описание подходов к прогнозированию электропотребления и нагрузки энергосистем с использованием различных моделей. Приводятся методы построения математических моделей, выбора их структуры и вычисления параметров моделей. Примеры использования и исследования математических моделей даны в системе Mathcad.

Учебное пособие содержит описание математических моделей элементов электрических систем и сетей, которые используются в расчетах установившихся режимов по специализированным программно-вычислительным комплексам. Рассматриваются вопросы подготовки данных и анализа результатов расчета установившихся режимов. Приводятся теоретические материалы и задания для практических расчетов в задачах определения области допустимых режимов и регулирования напряжения электрических сетей, повышения пропускной способности электропередачи, повышения качества электрической энергии и снижения потерь мощности.

В лабораторном практикуме приводятся теоретические сведения и методики проведения лабораторных работ первого семестра изучения дисциплины «Электрические станции и подстанции» по темам: способы пуска, самозапуска синхронных и асинхронных электродвигателей, автономная работа синхронного генератора.

Рассмотрены методические вопросы определения характеристик солнечного излучения, прежде всего энергетических характеристик, которые позволяют оценить солнечную энергию как возобновляемый ресурс. Подробно рассмотрены факторы, влияющие на солнечную энергию при ее прохождении через атмосферу Земли, приведены методики учета этих факторов при расчетах прихода солнечной энергии на горизонтальную поверхность. Даются методики определения реальных плотностей солнечного излучения, поступающего на ориентированные поверхности, в условиях реальной облачности.

В учебно-методическом пособии изложены современные научно-технические и научно-организационные требования к объектам атомной энергетики для всех стадий жизненного цикла на примере блоков АЭС. Основное внимание уделено зданиям, сооружениям, строительным материалам и защитным конструкциям в зданиях и сооружениях АЭС.

Рассмотрены вопросы, связанные с рационализацией электропотребления и энергосбережением на промышленном предприятии, а также методы расчета электропотребления на оптовом рынке электроэнергии и мощности.

В достаточно полной форме рассматриваются философские и математические основания, а также методологическое содержание и прикладные следствия закона оптимального построения техноценозов. Дается современное определение техники и технической реальности в онтологическом ряду реальностей: «неживаябиологическая-техническая-гипертехническая». Показывается ключевое эволюционное значение информации. Вводится критериальная система, на основе которой делается вывод о том, что техническая реальность в настоящее время является высшей формой организации материи окружающего мира. Излагается методология рангового анализа как важнейшего инструмента исследования, управления и оптимизации больших технических систем определенного класса, базирующегося на трех основаниях: технократическом подходе к окружающей реальности как третьей научной картине мира; понятии техноценоза; негауссовой математической статистике устойчивых безгранично делимых распределений. Обосновываются критерии и алгоритмы номенклатурной и параметрической оптимизации техноценозов. Формулируется закон оптимального построения техноценозов как прямое следствие применения начал термодинамики к объектам техноценологического типа. Дается математическое обоснование закона, а также следующая из него критериально-алгоритмическая система. Как прикладное следствие закона оптимального построения техноценозов обосновывается теоретически и раскрывается содержательно методика оптимального управления электропотреблением на системном уровне. Теоретически обосновывается этап интервального оценивания, опирающийся на свойства ципфовых распределений и позволяющий выявить объекты, аномально потребляющие электроэнергию. Раскрывается методология моделирования и оптимизации процессов электропотребления. Вводятся понятия тонких процедур рангового анализа: дифлекс-анализа (на этапе интервального оценивания), GZ-анализа (на этапе прогнозирования) и ASR-анализа (на этапе нормирования потребления ресурсов).

В учебном пособии приводятся описание основных сооружений гидроэнергетических объектов, их параметры и состав сооружений. Наиболее подробно рассматриваются машинные здания таких объектов как сооружения, в которых устанавливается энергетическое оборудование. Рассматриваются устройства и конструкции гидравлических турбин, гидрогенераторов, обратимых гидромашин, двигателей-генераторов, трансформаторов, устанавливаемых в машинных зданиях этих объектов. Даются краткие сведения по конструкции маслонапорных установок. Изложены основные сведения по теории гидротурбин. Большое внимание уделяется подбору основного гидроэнергетического оборудования на заданные условия.

В учебном пособии кратко излагается теоретический материал, необходимый для получения представления о назначении, устройстве и работе основных типов гидромашин, применяемых в различных отраслях техники. Основное внимание уделено объёмным машинам и объёмным приводам, несколько меньшее – динамическим.

В монографии приведены результаты исследований по разработке органоминеральных составов на основе сухих строительных смесей для ремонта асфальтобетонного дорожного полотна с использованием органических и минеральных отходов различных отраслей промышленности. Показано, что ремонтные составы на основе гидролизного лигнина, шламов гидролизного производства, золы-уноса красноярских ТЭЦ и шлама футеровки электролизеров по совокупности свойств превосходят традиционные битумные составы и позволяют улучшать экологическую обстановку в регионе за счет комплексного использования отходов.

Настоящий очерк продолжает публикацию серии статей по истории теплоэнергетики России. В 2023 г. исполняется 150 лет со дня рождения классика российской и советской теплофикации теплоэнергетика Дмитриева Владимира Владимировича. В очерке приведены его биография и краткая история электрических станций, к которым он имел отношение. Особое внимание уделено объектам, на которых он применил совместную выработку электрической и тепловой энергии, создав при этом новую экономичную технологию энергетического производства. Издание снабжено планами, схемами и историческими фотографиями.

Рассмотрены вопросы, связанные с возведением, ремонтом, реконструкцией и демонтажом высоких железобетонных и металлических газоотводящих (дымовых) труб тепловых электростанций: общие проблемы сооружения, возведение фундаментов, железобетонных оболочек в подъемно-переставной и скользящей опалубке, устройство футеровки. Значительное место уделено монтажу газоотводящих металлических стволов, расположенных внутри железобетонных оболочек, а также сооружению труб с металлическим каркасом. Представлены современные материалы и способы ремонта футеровок, железобетонных оболочек. Выделены технологии демонтажа. Использованы проектные материалы, в том числе по трубам, построенным в последнее десятилетие.

Рассмотрены вопросы, связанные с возведением, ремонтом, реконструкцией и демонтажем высоких железобетонных и металлических газоотводящих (дымовых) труб тепловых электростанций, общие проблемы сооружения, возведение фундаментов, железобетонных оболочек в подъемно-переставной и скользящей опалубке, устройство футеровки. Значительное место уделено монтажу газоотводящих металлических стволов, расположенных внутри железобетонных оболочек, а также сооружению труб с металлическим каркасом. Представлены современные материалы и способы ремонта футеровок, железобетонных оболочек. Выделены технологии демонтажа. Использованы проектные материалы, в том числе по трубам, построенным в последнее десятилетие.

В монографии представлены результаты исследования экосистемы водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1 с периода его заполнения. Произведена обработка массива данных методами математической статистики с выделением факторов формирования качества воды, что, несомненно, является ценным материалом для исследователей, работающих в области прикладной экологии.

Монография посвящена изложению научных основ нелинейных колебательных процессов в механических системах в условиях многократных резонансов, порождающих интенсивные многомерные движения. Представленные результаты показывают, что многомерные резонансные колебания могут создавать опасные ситуации (вплоть до разрушений) для ряда объектов современной техники: в ракетно-космической технике, в авиации, в энергетике, в транспорте, в машинах и гидросооружениях, подверженных вибрациям или сейсмическим воздействиям. Приведены критерии и рекомендации по обеспечению надежности, безопасности и бесшумности в технике.

Рассмотрены современные физико-химические, ионно-обменные, термические, мембранные методы очистки воды как для теплоэнергетического оборудования низкого, высокого давления котельных и ТЭС, так и для тепловых сетей, сточных вод. Описаны устройства, принципы, способы расчетов и оптимизация некоторых процессов, происходящих при подготовке воды для энергетических котлоагрегатов и тепловых сетей. Освещены внутренние физико-химические процессы и методы борьбы с отложениями, коррозией основного теплоэнергетического (котлов, турбин и т. д.) и вспомогательного оборудования ТЭС, котельных и тепловых сетей.

В достаточно полной форме рассматриваются философские и математические основания, а также методологическое содержание и прикладные следствия закона оптимального построения техноценозов. Дается современное определение техники и технической реальности в онтологическом ряду реальностей: «неживая — биологическая — техническая — гипертехническая». Показывается ключевое эволюционное значение информации. Вводится критериальная система, на основе которой делается вывод о том, что техническая реальность в настоящее время является высшей формой организации материи окружающего мира. Излагается методология рангового анализа как важнейшего инструмента исследования, управления и оптимизации больших технических систем техноценологического типа, базирующегося на трех основаниях: технократическом подходе к окружающей реальности как элементе третьей научной картине мира понятии техноценоза негауссовой математической статистике устойчивых безгранично делимых гиперболических распределений. Формулируется закон оптимального построения техноценозов как прямое следствие применения начал термодинамики к объектам техноценологического типа. Дается математическое обоснование закона, а также следующая из него критериально алгоритмическая система. Как прикладное следствие закона оптимального построения техноценозов обосновывается теоретически и раскрывается содержательно методика оптимального управления электропотреблением на системном уровне, включающая стандартные процедуры рангового анализа: интервальное оценивание, прогнозирование, нормирование и потенширование. Вводятся понятия тонких процедур управления электропотреблением: дифлексанализа (на этапе интервального оценивания), GZ-анализа (на этапе прогнозирования), ASR-анализа (на этапе нормирования) и ZP-анализа (на этапе потенширования). Далее раскрывается методология динамического моделирования и оптимизации процессов электропотребления, опирающаяся на уравнения закона оптимального построения техноценозов.

Источники тока (ИТ) и источники опорного напряжения (ИОН) являются неотъемлемыми элементами многих аналоговых схем, поскольку обеспечивают фиксированные и высокостабильные уровни токов или напряжений. Настоящая книга представляет собой исчерпывающее руководство по разработке источников тока и опорного напряжения. В ней рассматриваются теоретические основы работы, схемотехника и методика применения этих устройств, реализованных как в виде монолитных ИС, так и на дискретных компонентах, а также показано, как ИОН и ИТ дополняют друг друга при проектировании аналоговых схем. Особое внимание уделено таким компонентам, как полевые транзисторы и стабилитроны, которые широко используются при построении дискретных схем ИОН и ИТ. Параметры этих приборов во многом определяют качество работы схемы, именно поэтому в книге приводится большое количество информации, необходимой для правильного их выбора с учетом требований конкретного применения. Книга содержит большое количество примеров, типовых схем включения тех или иных компонентов, так и различных схемотехнических решений, рекомендуемых при построении ИОН и ИТ. Благодаря этому, читатель имеет возможность реализовать полученные теоретические знания на практике; не исключено, что многие из этих примеров послужат читателю хорошей «отправной точкой» при разработке его собственных схем источников тока и опорного напряжения.