Ενεργειακό σύστημα - τι είναι αυτό;

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Τι είναι ένα σύστημα ισχύος; Αυτό είναι το σύνολο όλων των ενεργειακών πόρων που συνδέονται μεταξύ τους και περιλαμβάνει επίσης όλες τις μεθόδους για την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. Αυτό το σύστημα περιλαμβάνει επίσης τον μετασχηματισμό, τη διανομή και τη χρήση του ληφθέντος πόρου. Αυτή η αλυσίδα περιλαμβάνει εγκαταστάσεις όπως ηλεκτρικούς και θερμικούς σταθμούς, δομές παροχής πετρελαίου, εναλλακτικές γραμμές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, παροχή φυσικού αερίου, βιομηχανίες άνθρακα και πυρηνικής ενέργειας.

Γενικές πληροφορίες

Το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας είναι επίσης το σύνολο όλων των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και ηλεκτρικών και θερμικών δικτύων που διασυνδέονται, επιπλέον, έχουν συνδέσει κοινούς τρόπους λειτουργίας που σχετίζονται με τη συνεχή κίνηση της παραγωγής. Εκτός από την παραγωγή, αυτό περιλαμβάνει επίσης τις διαδικασίες μετατροπής, μεταφοράς και διανομής της διαθέσιμης ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, που υπόκειται σε έναν τρόπο λειτουργίας.

Το ενεργειακό σύστημα είναι επίσης ένα γενικό σύστημα που περιλαμβάνει όλους τους ενεργειακούς πόρους κάθε είδους. Εδώτο ίδιο ισχύει για όλες τις μεθόδους απόκτησης, μετατροπής και διανομής, καθώς και για όλα τα τεχνολογικά μέσα και τις οργανωτικές επιχειρήσεις που ασχολούνται με την παροχή στον πληθυσμό της χώρας με όλους τους τύπους αυτού του πόρου.

Έτσι, το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας είναι το συνολικό άθροισμα όλων των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και των δικτύων θερμότητας που είναι διασυνδεδεμένα και έχουν επίσης ένα κοινό χρονοδιάγραμμα που καθορίζεται στη διαδικασία συνεχούς παραγωγής, προμήθειας και διανομής ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, δεδομένου ότι έχουν συνολικό κεντρικό έλεγχο αυτού του τρόπου λειτουργίας.

Οι ιδιαιτερότητες του ενεργειακού συστήματος

Αξίζει να σημειωθεί ένα πολύ σημαντικό γεγονός: η ανθρωπότητα δεν έχει την ικανότητα να συσσωρεύει ηλεκτρική ή θερμική ενέργεια για το μέλλον. Είναι αδύνατο να συσσωρευτούν αυτοί οι πόροι. Αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες του έργου των σταθμών που ασχολούνται με την παραγωγή αυτής της πρώτης ύλης. Το θέμα είναι ότι η λειτουργία ενός αντικειμένου που ασχολείται με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η συνεχής παραγωγή ενός πόρου, καθώς και η διατήρηση της ισότητας του λόγου της καταναλισκόμενης και παραγόμενης ισχύος ανά πάσα στιγμή. Με άλλα λόγια, τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παράγουν ακριβώς όση ενέργεια χρειάζεται να δώσουν. Το ίδιο ισχύει και για τους θερμικούς υποσταθμούς. Οι πηγές ενέργειας, καθώς και οι καταναλωτές της, συνδυάζονται σε ενεργειακά συστήματα κυρίως για να διασφαλιστεί η υψηλή αξιοπιστία στον εφοδιασμό του πληθυσμού με αυτά τα είδη ενέργειας.

Παράμετροι του συστήματος ηλεκτροπαραγωγής και των σταθμών παραγωγής ενέργειας

Ένα απότο κύριο χαρακτηριστικό, που είναι καθοριστικό στη λειτουργία του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής και χαρακτηρίζει τη συνολική λειτουργία ολόκληρου του συστήματος, είναι η ισχύς.

Εγκατεστημένη ισχύς του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Αυτός ο ορισμός νοείται ως το άθροισμα των ονομαστικών δεικτών όλων των εγκατεστημένων στοιχείων σε μία εγκατάσταση. Για να εξηγήσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες, το σύνολο καθορίζεται από το τεχνικό διαβατήριο κάθε κύριου κινητήρα, το οποίο μπορεί να είναι ατμός, αέριο, υδραυλικός στρόβιλος ή άλλος τύπος κινητήρα. Αυτές οι κύριες μονάδες χρησιμοποιούνται για την κίνηση ηλεκτρικών γεννητριών. Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτό το χαρακτηριστικό θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει τις συσκευές που θεωρούνται εφεδρικές και αυτές που είναι επί του παρόντος υπό επισκευή.

Ικανότητες σταθμών παραγωγής ενέργειας

Εκτός από την εγκατεστημένη ισχύ, υπάρχουν αρκετά άλλα χαρακτηριστικά που περιγράφουν τη λειτουργία του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Μπορεί επίσης να είναι διαθέσιμη χωρητικότητα δικτύου.

Για να υπολογίσετε αυτόν τον δείκτη, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε από το σύνολο εκείνους τους δείκτες που έχουν οι υπό επισκευή κινητήρες. Επίσης, κατά την εύρεση αυτής της παραμέτρου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη κάτι όπως ένας τεχνικός περιορισμός, ο οποίος μπορεί να σχετίζεται με μια σχεδίαση ή τεχνολογική ένδειξη του κινητήρα.

Υπάρχουν επίσης χαρακτηριστικά όπως η ισχύς εργασίας. Η περιγραφή αυτής της επιλογής είναι αρκετά απλή. Περιλαμβάνει έναν συνολικό δείκτη, ο οποίος είναι το άθροισμα των ψηφιακών τιμών των κινητήρων που λειτουργούν αυτήν τη στιγμή.

Γενικές πληροφορίες για τη λειτουργία του συστήματος

Η αρχή λειτουργίας των σταθμών που περιλαμβάνονται στο σύστημα, γενικά, είναι αρκετά απλή. Κάθε εγκατάσταση έχει σχεδιαστεί για να παράγει μια ορισμένη ποσότητα ηλεκτρικής ή θερμικής ενέργειας (για ΣΗΘ). Ωστόσο, είναι σημαντικό να προσθέσουμε εδώ ότι αφού έχει αναπτυχθεί αυτός ο τύπος πόρου, δεν παραδίδεται αμέσως στον καταναλωτή, αλλά διέρχεται από τέτοιες εγκαταστάσεις, που ονομάζονται υποσταθμοί αναβάθμισης. Από το όνομα του κτιρίου φαίνεται ξεκάθαρα ότι σε αυτή την περιοχή υπάρχει αύξηση της τάσης στο επιθυμητό επίπεδο. Μόνο μετά από αυτό ο πόρος αρχίζει ήδη να εξαπλώνεται στα σημεία των καταναλωτών. Είναι απαραίτητος ο έλεγχος του συστήματος ισχύος με μεγάλη ακρίβεια, καθώς και η σαφής ρύθμιση της παροχής ενέργειας. Αφού περάσετε τον σταθμό ανύψωσης, η ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να μεταφερθεί στις κύριες γραμμές.

Ενεργειακό σύστημα της χώρας

Η ανάπτυξη του ενεργειακού συστήματος είναι ένα από τα πιο σημαντικά καθήκοντα κάθε κράτους. Αν μιλάμε για την κλίμακα ολόκληρης της χώρας, τότε τα δίκτυα κορμού θα πρέπει να εμπλέκουν ολόκληρη την επικράτεια της χώρας. Αυτά τα δίκτυα χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι τα καλώδια είναι σε θέση να αντέχουν τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας με τάση 220, 330 και 750 kV. Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι η διαθέσιμη ισχύς σε τέτοιες γραμμές είναι τεράστια. Αυτός ο αριθμός μπορεί να φτάσει από αρκετές εκατοντάδες mW έως αρκετές δεκάδες GW.

Αυτό το φορτίο του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας είναι τεράστιο, και επομένως το επόμενο στάδιο της εργασίας είναι η μείωση της τάσης και της ισχύος για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε περιφερειακούς και κομβικούς υποσταθμούς. Η τάση για τέτοιες εγκαταστάσεις πρέπει να είναι 110 kV και η ισχύς δεν πρέπει να υπερβαίνειαρκετές δεκάδες MW.

Ωστόσο, αυτό δεν είναι το τελικό στάδιο. Μετά από αυτό, η ηλεκτρική ενέργεια χωρίζεται σε πολλά μικρότερα ρεύματα και μεταφέρεται σε μικρούς υποσταθμούς καταναλωτών που είναι εγκατεστημένοι σε οικισμούς ή βιομηχανικές επιχειρήσεις. Η τάση σε τέτοια τμήματα είναι ήδη πολύ χαμηλότερη και φτάνει τα 6, 10 ή 35 kV. Το τελικό στάδιο είναι η κατανομή της τάσης στο ηλεκτρικό δίκτυο για την τροφοδοσία της στον πληθυσμό. Η μείωση συμβαίνει στα 380/220 V. Ωστόσο, ορισμένες επιχειρήσεις λειτουργούν με τάση 6 kV.

Χαρακτηριστικά χρήστη

Αν λάβουμε υπόψη τη διαδικασία λειτουργίας του ενεργειακού συστήματος, τότε πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή σε στάδια όπως η μεταφορά και η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Θα πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι αυτοί οι δύο τρόποι λειτουργίας του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας συνδέονται άμεσα. Αποτελούν μια πολύπλοκη ροή εργασίας.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας βρίσκεται σε κατάσταση συνεχούς παραγωγής και μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές σε πραγματικό χρόνο. Μια τέτοια διαδικασία όπως η συσσώρευση, δηλαδή η συσσώρευση του εξαντλημένου πόρου δεν συμβαίνει. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ανάγκη για συνεχή παρακολούθηση και ρύθμιση της ισορροπίας μεταξύ παραγόμενης και καταναλωμένης ισχύος.

Ισορροπία ισχύος

Μπορείτε να παρακολουθείτε την ισορροπία μεταξύ παραγόμενης και καταναλωμένης ισχύος με ένα χαρακτηριστικό όπως η συχνότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Η συχνότητα στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της Ρωσίας, της Λευκορωσίας και άλλων χωρών είναι 50 Hz. Απόκλισηαυτός ο δείκτης επιτρέπεται σε ±0,2 Hz. Αν αυτό το χαρακτηριστικό είναι εντός 49,8-50,2 Hz, τότε θεωρείται ότι τηρείται η ισορροπία στη λειτουργία του ενεργειακού συστήματος.

Εάν υπάρχει έλλειψη παραγόμενης ισχύος, το ενεργειακό ισοζύγιο θα διαταραχθεί και η συχνότητα του δικτύου θα αρχίσει να πέφτει. Όσο υψηλότερη είναι η ένδειξη χαμηλής ισχύος, τόσο χαμηλότερη θα πέσει η απόκριση συχνότητας. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι μια παραβίαση της απόδοσης του συστήματος, ή μάλλον, της ισορροπίας του, είναι μια από τις πιο σοβαρές ελλείψεις. Εάν αυτό το πρόβλημα δεν σταματήσει στο αρχικό του στάδιο, τότε στο μέλλον θα οδηγήσει στο γεγονός ότι θα υπάρξει πλήρης κατάρρευση του ενεργειακού συστήματος της Ρωσίας ή οποιασδήποτε άλλης χώρας στην οποία θα διαταραχθεί η ισορροπία.

Πώς να αποτρέψετε την καταστροφή

Για να αποφευχθούν οι καταστροφικές συνέπειες που θα προέκυπταν σε περίπτωση κατάρρευσης του συστήματος, εφευρέθηκε ένα πρόγραμμα αυτόματης φόρτωσης συχνότητας και χρησιμοποιήθηκε σε υποσταθμούς. Λειτουργεί εντελώς αυτόνομα. Η συμπερίληψή του συμβαίνει τη στιγμή που υπάρχει έλλειψη ισχύος στη γραμμή. Επίσης, μια άλλη δομή χρησιμοποιείται για αυτούς τους σκοπούς, η οποία ονομάζεται αυτόματη εξάλειψη της ασύγχρονης λειτουργίας.

Αν μιλάμε για το έργο του AChR, τότε όλα είναι πολύ απλά. Η αρχή λειτουργίας αυτού του προγράμματος είναι αρκετά απλή και έγκειται στο γεγονός ότι απενεργοποιεί αυτόματα μέρος του φορτίου στο σύστημα ισχύος. Δηλαδή, αποσυνδέει ορισμένους καταναλωτές από αυτό, γεγονός που μειώνει την κατανάλωση ρεύματος και επομένως αποκαθιστά την ισορροπία στο συνολικό σύστημα.

Το ALAR είναι περισσότεροένα πολύπλοκο σύστημα του οποίου η αποστολή είναι να βρει θέσεις ασύγχρονων τρόπων λειτουργίας του ηλεκτρικού δικτύου και να τους εξαλείψει. Εάν υπάρχει έλλειψη ρεύματος στο γενικό ενεργειακό σύστημα της χώρας, τότε οι AChR και ALAR στους υποσταθμούς τίθενται σε λειτουργία ταυτόχρονα.

Ρύθμιση τάσης

Το έργο της ρύθμισης της τάσης στην ενεργειακή δομή έχει ρυθμιστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η κανονική τιμή αυτού του δείκτη σε όλα τα τμήματα του δικτύου. Είναι σημαντικό εδώ να σημειωθεί ότι η διαδικασία ρύθμισης στον τελικό καταναλωτή πραγματοποιείται σύμφωνα με τη μέση τιμή της τάσης που προέρχεται από τον μεγαλύτερο προμηθευτή.

Η κύρια απόχρωση είναι ότι αυτή η προσαρμογή πραγματοποιείται μόνο μία φορά. Μετά από αυτό, όλες οι διεργασίες λαμβάνουν χώρα σε μεγαλύτερους κόμβους, οι οποίοι, κατά κανόνα, περιλαμβάνουν περιφερειακούς σταθμούς. Αυτό γίνεται λόγω του γεγονότος ότι δεν είναι πρακτικό να γίνεται συνεχής παρακολούθηση και ρύθμιση της τάσης στον τελικό υποσταθμό, καθώς ο αριθμός τους σε όλη τη χώρα είναι απλώς τεράστιος.

Τεχνολογία και ενεργειακά συστήματα

Η τεχνολογική ανάπτυξη κατέστησε δυνατή την παράλληλη σύνδεση συστημάτων ισχύος μεταξύ τους. Αυτό ισχύει είτε για τις δομές γειτονικών χωρών, είτε για τη ρύθμιση εντός μιας χώρας. Η υλοποίηση μιας τέτοιας σύνδεσης καθίσταται δυνατή εάν δύο διαφορετικά ενεργειακά συστήματα έχουν τις ίδιες παραμέτρους. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας θεωρείται πολύ αξιόπιστος. Ο λόγος για αυτό ήταν ότι κατά τη σύγχρονη λειτουργία δύο κατασκευών, εάν παρουσιαστεί έλλειψη ρεύματος σε μία από αυτές, υπάρχειτη δυνατότητα να το εξαλείψεις σε βάρος κάποιου άλλου, δουλεύοντας παράλληλα με αυτό. Ο συνδυασμός των ενεργειακών συστημάτων πολλών χωρών σε ένα ανοίγει ευκαιρίες όπως η εξαγωγή ή η εισαγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας μεταξύ αυτών των κρατών.

Ωστόσο, για αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, απαιτείται πλήρης αντιστοιχία της συχνότητας του ηλεκτρικού δικτύου μεταξύ των δύο συστημάτων. Εάν διαφέρουν σε αυτήν την παράμετρο, έστω και ελάχιστα, τότε η σύγχρονη σύνδεσή τους δεν επιτρέπεται.

Αειφορία Ενεργειακού Συστήματος

Κάτω από τη σταθερότητα του ενεργειακού συστήματος νοείται η ικανότητά του να επιστρέφει σε σταθερό τρόπο λειτουργίας μετά την εμφάνιση κάθε είδους διαταραχών.

Η δομή έχει δύο τύπους σταθερότητας - στατική και δυναμική.

Αν μιλάμε για τον πρώτο τύπο σταθερότητας, τότε χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι το ενεργειακό σύστημα είναι σε θέση να επιστρέψει στην αρχική του θέση μετά την εμφάνιση μικρών ή αργά εμφανιζόμενων διαταραχών. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι μια αργή αύξηση ή μείωση του φορτίου.

Δυναμική σταθερότητα νοείται ως η ικανότητα ολόκληρου του συστήματος να διατηρεί σταθερή θέση μετά την εμφάνιση απότομων ή ξαφνικών αλλαγών στον τρόπο λειτουργίας.

Ασφάλεια

Οδηγίες στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας για την ασφάλειά του - αυτό πρέπει να γνωρίζει κάθε υπάλληλος οποιουδήποτε σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.

Πρώτα απ' όλα, αξίζει να κατανοήσουμε τι θεωρείται έκτακτο. Μια τέτοια περιγραφή ταιριάζει σε περιπτώσεις όπου υπάρχουν αλλαγές στη σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού, που συνεπάγονται την απειλή ατυχήματος. Τα σημάδια αυτού του περιστατικού καθορίζονται για τον καθέναβιομηχανία σύμφωνα με τα κανονιστικά και τεχνικά της έγγραφα.

Εάν παρόλα αυτά προκύψει κατάσταση έκτακτης ανάγκης, τότε το επιχειρησιακό προσωπικό είναι υποχρεωμένο να λάβει μέτρα για τον εντοπισμό και την περαιτέρω εξάλειψη της κατάστασης. Με αυτόν τον τρόπο, είναι σημαντικό να εκπληρώσετε τα ακόλουθα δύο καθήκοντα: να διασφαλίσετε την ασφάλεια των ανθρώπων και, εάν είναι δυνατόν, να διατηρήσετε όλο τον εξοπλισμό ανέπαφο και ασφαλή.