Энергетические режимы электрических станций и электроэнергетических систем (200,00 руб.)

Стр.4

Стр.288

Стр.289

Стр.290

Стр.291

Стр.292

Стр.293

УДК 621.311.004.13 (075.8) Ф 534 Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.З. Манусов, д-р техн. наук, проф. А.Г. Фишов Филиппова Т.А. Ф 534 Энергетические режимы электрических станций и электроэнергетических систем : учебник / Т.А. Филиппова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018. – 294 с. – (Серия «Учебники НГТУ»). ISBN 978-5-7782-3589-2 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. Материал книги ориентирован на подготовку студентов энергетических специальностей по вопросам управления режимами электрических станций и энергосистем, которые включаются в курсы «Режимы энергосистем», «Менеджмент в энергетике», «Маркетинг в энергетике» и др. Он может быть также полезен инженерам энергетических предприятий. УДК 621.311.004.13 (075.8) ISBN 978-5-7782-3589-2  Филиппова Т.А., 2005, 2007, 2014, 2018  Новосибирский государственный технический университет, 2005, 2007, 2014, 2018

Стр.4

ОГЛАВЛЕНИЕ ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ................................................................................................................. 5 Р а з д е л 1. ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ЭНЕРГОСИСТЕМ .......................................................................... 7 Г л а в а 1. ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ......................................... 9 1.1. Энергетическая система .......................................................................... 9 1.2. Требования к энергоснабжению потребителей ................................... 21 1.3. Иерархичность управления ................................................................... 24 1.4. Средства и системы управления энергетическими объектами ................................................................................................ 27 1.5. Автоматизированные системы управления (АСУ) ............................. 31 1.6. Оперативно-диспетчерское управление .............................................. 35 Заключение по главе 1 ........................................................................... 37 Вопросы для самопроверки ................................................................... 37 Г л а в а 2. ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ .............................. 39 2.1. Потребители электроэнергии ................................................................ 39 2.2. Электроприемники промышленных предприятий ............................. 42 2.3. Графики нагрузки потребителей .......................................................... 45 2.4. Показатели электропотребления и мощности потребителей .......................................................................................... 49 2.5. Нагрузка электросистемы ..................................................................... 50 2.6. Прогнозирование электропотребления и графиков нагрузки .................................................................................................. 57 Заключение по главе 2 ........................................................................... 65 Вопросы для самопроверки ................................................................... 66 288

Стр.288

Г л а в а 3. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АГРЕГАТОВ И ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ........................................................................ 67 3.1. Категории мощности агрегатов и электрических станций .................................................................................................... 67 3.2. Эксплуатационные свойства электростанций ..................................... 70 3.3. Экономические оценки различных категорий мощности и выработки электроэнергии .............................................. 77 3.4. Роль ГЭС в повышении экономичности и надежности энергосистемы ........................................................................................ 79 Заключение по главе 3 ........................................................................... 80 Вопросы для самопроверки ................................................................... 80 Г л а в а 4. ХАРАКТЕРИСТИКА АГРЕГАТОВ И ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ .......... 81 4.1. Виды энергетических характеристик ................................................... 81 4.2. Энергетические характеристики тепловых электростанций ....................................................................................... 85 4.3. Способы получения энергетических характеристик .......................... 94 4.4. Статистические характеристики станций ............................................ 98 4.5. Эквивалентные характеристики станций с учетом потерь мощности .................................................................. 101 Заключение по главе 4 ......................................................................... 102 Вопросы для самопроверки ................................................................. 102 Г л а в а 5. БАЛАНСЫ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ ............................................ 103 5.1. Структура балансов мощности и энергии системы .......................... 103 5.2. Участие станций в энергетических балансах системы ..................... 108 5.3. Особенности составления балансов мощности ................................. 112 5.4. Особенности составления баланса электроэнергии .......................... 116 5.5. Гидростанции с различной степенью регулирования стока в энергетических балансах ........................................................ 119 5.6. Баланс реактивной мощности ............................................................. 121 5.7. Резервы мощности ............................................................................... 122 Заключение по главе 5 ......................................................................... 127 Вопросы для самопроверки ................................................................. 127 289

Стр.289

ОГЛАВЛЕНИЕ Г л а в а 6. КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ .................................... 129 6.1. Показатели качества электрической энергии .................................... 129 6.2. Поддержание качества электрической энергии по частоте .............................................................................................. 132 6.3. Системы регулирования частоты ....................................................... 134 6.4. Затраты на содержание частотного резерва ...................................... 139 6.5. Плановое регулирование мощности агрегатов и станций ............................................................................................... 140 6.6. Регулирование качества электроэнергии по напряжению ..................................................................................... 141 6.7. Затраты на поддержание качества электроэнергии по напряжению .................................................................................... 145 Заключение по главе 6 ........................................................................ 145 Вопросы для самопроверки ................................................................ 146 Г л а в а 7. РЕЖИМЫ ЭНЕРГОСИСТЕМ И СТАНЦИЙ И КОММЕРЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ............................ 147 7.1. Немного о бизнесе предприятий энергетики .................................... 147 7.2. Конкурентный отбор продавцов электрической энергии и мощности на Федеральном оптовом рынке электроэнергии и мощности ФОРЭМ России ................................... 149 7.3. Экономические отношения между энергокомпаниями, входящими в объединенную ЭЭС ...................................................... 151 7.4. Коммерческое диспетчирование в ЭЭС ............................................. 152 7.5. Определение стоимости электроэнергии по зонам графика нагрузки ................................................................................. 155 7.6. Оперативная продажа электроэнергии .............................................. 157 7.7. Управление спросом ............................................................................ 158 7.8. Энергетическая биржа ......................................................................... 160 7.9. Адресное разделение потерь электроэнергии в электрических сетях .......................................................................... 160 Заключение по главе 7 ......................................................................... 164 Вопросы для самопроверки ................................................................. 164 290

Стр.290

Раздел 2. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ЭНЕРГОСИСТЕМ ...................................................... 165 Г л а в а 8. ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ......................................... 167 8.1. Оптимальное управление режимами ................................................. 167 8.2. Эффективность управления ................................................................ 171 8.3. Информация в управлении .................................................................. 174 8.4. Информационное моделирование режимных задач ......................... 177 8.5. Задачи краткосрочной и долгосрочной оптимизации режимов ................................................................................................ 180 8.6. Математическая модель управления режимами ............................... 182 Заключение по главе 8. ........................................................................ 186 Вопросы для самопроверки ................................................................. 186 Г л а в а 9. НАИВЫГОДНЕЙШЕЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ .......................................... 187 9.1. Задачи оптимального распределения нагрузки ................................. 187 9.2. Оптимальное распределение нагрузки между ТЭС в тепловой энергосистеме ................................................................... 188 9.3. Распределение нагрузки в энергосистеме с ГЭС и ТЭС .................. 193 9.4. Распределение нагрузки между агрегатами станций ....................... 200 9.5. Распределение реактивных нагрузок ................................................. 203 9.6. Реализация распределения нагрузки при эксплуатации электростанций и энергосистем ......................................................... 205 Заключение по главе 9 ......................................................................... 207 Вопросы для самопроверки ................................................................. 208 Г л а в а 10. КОМПЛЕКСНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ СИСТЕМЫ ..... 209 10.1. Комплексная оптимизация режимов электроэнергетической системы ........................................................................... 209 10.2. Упрощенный алгоритм комплексной оптимизации режима энергосистемы ...................................................................... 213 291

Стр.291

ОГЛАВЛЕНИЕ 10.3. Задачи определения стоимости потоков и потерь мощности и энергии........................................................................... 216 10.4. Модель разделения потерь по узлам сети ........................................ 223 10.5. Наивыгоднейшее распределение нагрузки для коммерческой эквивалентной схемы оптового рынка электроэнергии ....................................................................... 225 10.6. Оценивание состояния электрической сети .................................... 226 Заключение по главе 10 ..................................................................... 229 Вопросы для самопроверки ............................................................... 229 Г л а в а 11. ОПТИМАЛЬНЫЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ .... 231 11.1. Эквивалентные характеристики электростанций ........................... 231 11.2. Энергетические характеристики станции с одинаковыми агрегатами ................................................................ 232 11.3. Построение эквивалентных характеристик станции методом динамического программирования .................................. 235 11.4. Построение эквивалентных характеристик станции при заданном составе работающих агрегатов ................................. 242 11.5. Эквивалентные характеристики ТЭС............................................... 246 11.6. Среднеинтервальные характеристики .............................................. 250 Заключение по главе 11 ..................................................................... 251 Вопросы для самоконтроля ............................................................... 251 Г л а в а 12. ВЫБОР СОСТАВА АГРЕГАТОВ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ................ 253 12.1. Характеристика задачи ...................................................................... 253 12.2. Выбор состава агрегатов в тепловой энергосистеме ...................... 258 12.3. Внутристанционная оптимизация режима ГЭС .............................. 261 12.4. Библиотека эквивалентных характеристик ТЭС ............................ 265 Заключение по главе 12 ..................................................................... 266 Вопросы для самопроверки ............................................................... 266 Г л а в а 13. ОПТИМИЗАЦИЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ГЭС ..................... 267 13.1. Долгосрочная оптимизация режимов ............................................... 267 292

Стр.292

13.2. Задача оптимизации долгосрочных режимов ГЭС ......................... 269 13.3. Методы оптимизации режима водохранилища одиночной ГЭС .................................................................................. 272 13.4. Последовательная корректировка длительного режима водохранилища ..................................................................... 277 Заключение по главе 13 ..................................................................... 280 Вопросы для самопроверки ............................................................... 280 Библиографический список .................................................................................... 281 Предметный указатель ............................................................................................ 283 293

Стр.293