Energetický systém – co to je?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Co je energetický systém? Jedná se o souhrn všech energetických zdrojů, které jsou vzájemně propojeny, a zahrnuje také všechny způsoby výroby elektrické energie a tepelné energie. Tento systém také zahrnuje transformaci, distribuci a využití přijatého zdroje. Tento řetězec zahrnuje zařízení, jako jsou elektrické a tepelné elektrárny, struktury pro dodávky ropy, vedení alternativních obnovitelných zdrojů energie, dodávky plynu, uhelný a jaderný průmysl.

Obecné informace

Energetický systém je také souhrn všech elektráren, stejně jako elektrické a tepelné sítě, které jsou vzájemně propojeny, navíc mají propojené společné režimy provozu související s nepřetržitým pohybem výroby. Kromě výroby to zahrnuje také procesy přeměny, přenosu a distribuce dostupné elektrické a tepelné energie, podléhající jednomu provoznímu režimu.

Energetický systém je také obecný systém, který zahrnuje všechny energetické zdroje jakéhokoli druhu. Tadytotéž platí pro všechny způsoby získávání, transformace a distribuce, stejně jako všechny technologické prostředky a organizační podniky, které se zabývají poskytováním všech typů tohoto zdroje obyvatelstvu země.

Elektrárenská soustava je tedy celkovým součtem všech elektráren a tepelných sítí, které jsou vzájemně propojeny a mají také společný harmonogram stanovený v procesu kontinuální výroby, dodávky a distribuce elektrické a tepelné energie, vzhledem k tomu, že mají celkové centralizované řízení tohoto režimu provozu.

Specifika energetického systému

Za zmínku stojí velmi důležitý fakt: lidstvo nemá schopnost akumulovat elektrickou nebo tepelnou energii pro budoucnost. Je nemožné hromadit tyto zdroje. Je to dáno specifiky práce stanic zabývajících se výrobou této suroviny. Jde o to, že provoz objektu zabývajícího se výrobou elektrické energie je nepřetržitá výroba zdroje a také udržování rovnosti poměru spotřebované a vyrobené energie v každém okamžiku. Jinými slovy, elektrárny vyrábějí přesně tolik energie, kolik potřebují vydat. Totéž platí pro tepelné předávací stanice. Zdroje energie, stejně jako její spotřebitelé, se spojují do energetických systémů především proto, aby byla zajištěna vysoká spolehlivost zásobování obyvatelstva těmito druhy energie.

Parametry energetického systému a elektráren

Jedna zhlavní charakteristikou, která je rozhodující při provozu elektrárny a charakterizuje celkový provoz celé soustavy, je výkon.

Instalovaný výkon elektrárny. Tato definice je chápána jako součet jmenovitých ukazatelů všech instalovaných prvků na jednom zařízení. Abychom to vysvětlili podrobněji, agregát je určen technickým pasem každého hnacího stroje, kterým může být parní, plynová, hydraulická turbína nebo jiný typ motoru. Tyto primární jednotky se používají k pohonu elektrických generátorů. Stojí za zmínku, že tato charakteristika by měla zahrnovat také zařízení, která jsou považována za záložní, a ta, která jsou aktuálně v opravě.

Kapacity elektráren

Kromě instalovaného výkonu existuje několik dalších charakteristik, které popisují provoz elektrárny. K dispozici může být také kapacita sítě.

Aby bylo možné vypočítat tento ukazatel, je nutné od sady odečíst ty ukazatele, které mají opravované motory. Při zjišťování tohoto parametru je také nutné vzít v úvahu takové technické omezení, které může souviset s konstrukčním nebo technologickým ukazatelem motoru.

Existují také vlastnosti, jako je pracovní síla. Popis této možnosti je poměrně jednoduchý. Zahrnuje celkový ukazatel, což je součet digitálních hodnot těch motorů, které jsou aktuálně v provozu.

Obecné informace o provozu systému

Princip činnosti stanic zahrnutých v systému je obecně poměrně jednoduchý. Každé zařízení je navrženo tak, aby vyrábělo určité množství elektrické nebo tepelné energie (pro KVET). Zde je však důležité dodat, že poté, co byl tento typ zdroje vyvinut, není ihned dodáván spotřebiteli, ale prochází přes taková zařízení, která se nazývají stupňovité rozvodny. Již z názvu budovy je zřejmé, že v této oblasti dochází ke zvýšení napětí na požadovanou úroveň. Teprve poté se zdroj již začíná šířit do spotřebitelských bodů. Je nutné řídit napájecí systém s velkou přesností a také jasně regulovat dodávku energie. Po projetí zvyšovací stanice musí být elektřina převedena na hlavní vedení.

Energetický systém země

Rozvoj energetického systému je jedním z nejdůležitějších úkolů každého státu. Pokud mluvíme o měřítku celé země, pak by páteřní sítě měly provázat celé území země. Tyto sítě se vyznačují tím, že vodiče jsou schopny odolat toku elektrické energie o napětí 220, 330 a 750 kV. Zde je důležité poznamenat, že výkon, který mají takové linky k dispozici, je obrovský. Toto číslo může dosahovat od několika stovek mW do několika desítek GW.

Toto zatížení energetického systému je obrovské, a proto je další fází práce snížení napětí a energie pro dodávku elektřiny do okresních a uzlových rozvoden. Napětí pro taková zařízení by mělo být 110 kV a výkon by neměl překročitněkolik desítek MW.

Toto však není konečná fáze. Poté je elektrická energie rozdělena do několika menších proudů a převedena do malých odběrných rozvoden instalovaných v sídlech nebo průmyslových podnicích. Napětí v takových úsecích je již mnohem nižší a dosahuje 6, 10 nebo 35 kV. Konečnou fází je distribuce napětí po elektrické síti pro její zásobování obyvatel. Snížení nastává na 380/220 V. Některé podniky však pracují při napětí 6 kV.

Uživatelské charakteristiky

Pokud vezmeme v úvahu proces fungování energetického systému, pak je třeba věnovat zvláštní pozornost takovým fázím, jako je přenos a výroba elektrické energie. Ihned je třeba poznamenat, že tyto dva režimy energetického systému jsou přímo propojeny. Tvoří jeden komplexní pracovní postup.

Je důležité pochopit, že energetický systém je v režimu neustálé výroby a přenosu elektřiny spotřebitelům v reálném čase. K takovému procesu, jako je akumulace, tedy akumulace vyčerpaného zdroje, nedochází. To znamená, že je potřeba neustále sledovat a regulovat rovnováhu mezi vyrobenou a spotřebovanou energií.

Vyvážení výkonu

Bilanci mezi vyrobenou a spotřebovanou energií můžete sledovat pomocí takové charakteristiky, jako je frekvence elektrické sítě. Frekvence v energetickém systému Ruska, Běloruska a dalších zemí je 50 Hz. Odchylkatento indikátor je povolen v ±0,2 Hz. Pokud je tato charakteristika v rozmezí 49,8-50,2 Hz, pak se má za to, že rovnováha v provozu energetického systému je dodržena.

Pokud dojde k nedostatku vyrobené energie, naruší se energetická bilance a frekvence sítě začne klesat. Čím vyšší je indikátor nedostatečného výkonu, tím nižší bude frekvenční odezva. Je důležité pochopit, že narušení výkonu systému, nebo spíše jeho rovnováhy, je jedním z nejzávažnějších nedostatků. Pokud se tento problém nezastaví v jeho počáteční fázi, pak to v budoucnu povede k tomu, že dojde k úplnému kolapsu energetického systému Ruska nebo jakékoli jiné země, ve které bude narušena rovnováha.

Jak zabránit zničení

Aby se předešlo katastrofickým následkům, které by nastaly v případě kolapsu systému, byl vynalezen program automatického načítání frekvence a používán v rozvodnách. Funguje zcela autonomně. K jejímu zařazení dochází v okamžiku, kdy je ve vedení nedostatek výkonu. Pro tyto účely se také používá další struktura, která se nazývá automatická eliminace asynchronního režimu.

Pokud mluvíme o práci AChR, pak je vše docela jednoduché. Princip fungování tohoto programu je poměrně jednoduchý a spočívá v tom, že automaticky vypne část zátěže energetického systému. To znamená, že od něj odpojí některé spotřebitele, což snižuje spotřebu energie, a proto obnovuje rovnováhu v celém systému.

ALAR je vícekomplexní systém, jehož úkolem je vyhledávat místa asynchronních režimů provozu elektrické sítě a eliminovat je. Pokud dojde k nedostatku energie v obecném energetickém systému země, pak jsou AChR a ALAR v rozvodnách uvedeny do provozu současně.

Nastavení napětí

Úkol úpravy napětí v energetické struktuře je nastaven tak, aby bylo nutné zajistit normální hodnotu tohoto ukazatele ve všech úsecích sítě. Zde je důležité poznamenat, že proces regulace u koncového spotřebitele probíhá v souladu s průměrnou hodnotou napětí, které pochází od většího dodavatele.

Hlavní nuance spočívá v tom, že takové nastavení se provádí pouze jednou. Poté všechny procesy probíhají na větších uzlech, mezi které zpravidla patří okresní stanice. To se děje kvůli skutečnosti, že je nepraktické provádět neustálé monitorování a regulaci napětí na konečné rozvodně, protože jejich počet v celé zemi je prostě obrovský.

Technologie a energetické systémy

Technologický vývoj umožnil propojit energetické systémy navzájem paralelně. To platí buď pro struktury sousedních zemí, nebo pro uspořádání v rámci jedné země. Realizace takového spojení je možná, pokud dva různé energetické systémy mají stejné parametry. Tento způsob provozu je považován za velmi spolehlivý. Důvodem bylo, že při synchronním provozu dvou staveb, dojde-li v jedné z nich k výpadku proudu, docházímožnost jeho odstranění na úkor jiného, fungujícího souběžně s tímto. Spojení energetických systémů několika zemí do jednoho otevírá příležitosti, jako je export nebo import elektrické a tepelné energie mezi těmito státy.

Pro tento režim provozu je však nezbytná úplná shoda frekvence elektrické sítě mezi těmito dvěma systémy. Pokud se liší v tomto parametru, byť jen nepatrně, jejich synchronní připojení není povoleno.

Udržitelnost energetického systému

Stabilitou energetického systému se rozumí jeho schopnost vrátit se do stabilního režimu provozu po výskytu jakýchkoliv poruch.

Struktura má dva typy stability – statickou a dynamickou.

Pokud mluvíme o prvním typu stability, pak se vyznačuje tím, že energetický systém je schopen vrátit se do své původní polohy po výskytu malých nebo pomalu se vyskytujících poruch. Může to být například pomalé zvyšování nebo snižování zátěže.

Dynamická stabilita je chápána jako schopnost celého systému udržet stabilní polohu po výskytu náhlých nebo náhlých změn provozního režimu.

Bezpečnost

Pokyny v energetickém systému pro jeho bezpečnost – to by měl znát každý zaměstnanec jakékoli elektrárny.

Především stojí za to pochopit, co se považuje za stav nouze. Takový popis se hodí pro případy, kdy dojde ke změnám ve stabilním provozu zařízení s hrozbou havárie. Známky tohoto incidentu jsou určeny pro každéhoprůmyslu v souladu s jeho regulačními a technickými dokumenty.

Pokud přesto vznikla mimořádná situace, je obsluha povinna přijmout opatření k lokalizaci a dalšímu odstranění situace. Při tom je důležité splnit následující dva úkoly: zajistit bezpečnost osob a pokud možno udržovat veškeré vybavení neporušené a bezpečné.