Динамика электропотребления Московского региона и анализ режимной ситуации в период максимальных нагрузок зимнего сезона 2005-2006 гг.
Тенденции динамики электропотребления региона. Факторы, влияющие на его структуру. Прогноз баланса мощности по энергосистеме на зимний период. Влияние метеорологических факторов (температуры и освещенности) на нагрузку непромышленных потребителей.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.04.2019 |
Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Динамика электропотребления Московского региона и анализ режимной ситуации в период максимальных нагрузок зимнего сезона 2005-2006 гг.
Сергеев В.В., к.т.н., Павликов В.С., Фефелова Г.И., (ОАО «Мосэнерго»), Владимиров А.И., (филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» - Московское РДУ), Макоклюев Б.И., д.т.н., (филиал “НТЦ Электроэнергетики“- ВНИИЭ)
1. Тенденции и особенности динамики электропотребления Московского региона
Проблемы роста потребления Московского региона неоднократно отмечались авторами статьи. Доклад по аналогичной тематике был сделан в ноябре 2003 года на семинаре по планированию балансов [1]. По прошествии почти трех лет с момента опубликования доклада можно только подтвердить изложенные в нём основные тенденции и выводы, и, прежде всего, тезисы о том, что темпы роста электропотребления в г. Москве и Московском регионе в целом значительно превышают темпы роста генерирующих мощностей и развития сетей 110, 220 и 500 кВ.
Нарастающий дефицит мощности и ограниченная пропускная способность высоковольтных электрических сетей существенно снижают надежность тепло- и электроснабжения города Москвы. При постоянном приросте потребления электрической энергии и мощности и ограниченных возможностях энергосистемы по генерации, в Московский регион требуется поступление электроэнергии извне, но прием из основного источника - кольца 500 кВ ограничивается по мощности явно выраженным дефицитом трансформаторных мощностей с 500/220 кВ и 500/110 кВ. Темпы роста потребления электрической энергии и мощности за последние годы не снижаются, ежегодный прирост составляет мощности не менее 4% (рис.1).
На графиках рис. 1 наглядно видно существенное расхождение в темпах прироста максимума потребления и генерации региона. Расхождение графиков рабочей мощности и потребления обусловлено снижением тенденции роста установленной мощности (рис.2), которое ввиду отмеченных обстоятельств не может быть скомпенсировано приемом мощности извне.
За истекшие три года увеличения генерирующих мощностей практически не произошло. Что касается развития сетей 110, 220 и 500 кВ, то здесь также нет активного движения вперед. До сих пор не уделено особого внимания усилению связей сетей 110-220 кВ с сетью 500 кВ, что явилось одной из причин, усугубившей масштабы произошедшей в Московском и близлежащих регионах системной аварии 25 мая 2005 года.
Рис. 1 Динамика максимальных нагрузок и рабочей мощности в осенне-зимние периоды 1990-2006 гг.
Рис 2. Динамика установленной мощности электростанций Московского региона
Только в 2005 году появились работы проектных институтов по схеме электроснабжения Московского региона, по перспективному развитию электрических сетей и усилению внешних связей, и возник интерес к этому вопросу вновь образованных на территории города Москвы и Московской области сетевых компаний.
Опубликована концепция технического перевооружения энергетического хозяйства Московского региона [2].
В 2006 году динамика роста потребления в Московском регионе сохраняется Максимум потребления мощности в 2006 году достиг 16840 МВт (16200 без учета вводимых ограничений) Прирост абсолютного максимума к прошлому году составил 14,3% или 2113 МВт, в сопоставимых условиях - 4,4%, что подтверждает приведенные в докладе 2003 года оценки [1]. За 12 месяцев текущего года прирост потребления мощности в среднем составил 4,4% (рис.3).
Рис. 3. Среднемесячные максимумы нагрузки за рабочие дни в 2005 и 2006 г.г.
Также следует отметить важные тенденции изменения структуры потребления региона. Динамика структуры полезного отпуска потребителям г. Москвы и Московской области за последние 20 лет показана на диаграммах (рис. 4):
а) б)
Рис. 4. Структура полезного отпуска Московского региона в 1985 г.(а) и 2004 г.(б).
Из приведенных диаграмм отчетливо видно, что структурные изменения в общем электропотреблении в основном связаны с двумя ведущими группами - промышленность и непромышленные потребители (население и коммерческие структуры). Доля непромышленной нагрузки постоянно увеличивается. Изменения в других секторах потребления несущественны.
Эти глобальные изменения структуры наряду с ростом потребления обуславливают несколько существенных факторов:
1. Увеличение сезонной неравномерности нагрузки в разрезе года (рис. 4). Увеличение размаха сезонных колебаний с одновременным межгодовым нелинейным ростом уровня потребления обеспечивают так называемую мультипликативную межгодовую тенденцию роста потребления с сезонным эффектом.
2. Увеличение доли выходных дней в недельном потреблении
3. Увеличение суточной неравномерности, вследствие более существенного роста вечернего максимума.
4. Рост зависимости потребления от метеорологических факторов, поскольку непромышленная нагрузка более подвержена влиянию метеофакторов. Колебания метеофакторов, первую очередь от температуры и освещенности, вызывают резкие скачки потребления, особенно в осенне - зимний период и периоды, примыкающие к отопительному сезону. Эти скачки потребления особенно опасны в условиях дефицита генерации и пропускной способности сетей [3-5].
Рис.4. Графики среднемесячных значений потребления (1989 и 2002гг.)
Все эти факторы, безусловно, усугубляют проблемы обеспечения надежности электроснабжения региона, обусловленные ростом потребления.
2. Анализ режимной ситуации при прохождении максимума 2005-2006 гг.
Следует отметить, что прогноз баланса мощности на текущую зиму, выполненный специалистами ОАО «Мосэнерго», в целом подтвердился (рис. 5). Реальное максимальное потребление ожидалось на уровне 16700 МВт. Из графика видно, что при прогнозируемом пике нагрузки 16700 МВт ресурсы собственных ТЭС региона гарантированно покрывают всего 11940 МВт. Дополнительные резервы в виде ЗАГЭС и ГТУ дают еще 1450 мВт (на 4.5 часа), остальное необходимо получить по сальдо-перетоку. Проблема состоит в том, что даже с учетом подпитки извне по сальдо-перетоку предельно допустимое, в смысле его гарантированности, потребление составляет 14500 - 15000 МВт. Если электропотребление оказывается выше этих значений, режим энергоснабжения входит в так называемую “зону необеспеченного спроса (зону риска)”.
Рис. 5. Прогноз баланса мощности на зимний период 2005-2006 гг., на tн.в. = -28°С и ниже
Из конфигурации этого прогнозного графика видно, что при температуре наружного воздуха -28°С (климатологические нормы Московского региона - СНиП 23-01-99), система на протяжении большей части суток и в значительных объемах потребления входит в эту зону риска.
В РАО «ЕЭС России» был организован Штаб по чрезвычайным ситуациям с участием руководителей г. Москвы и Московской области.
Руководство энергетических предприятий Московского региона (ОАО «СО - ЦДУ ЕЭС», ОАО «Мосэнерго», ОАО «Мосэнергосбыт», Московские областная и городская электросетевые компании и Московская теплосетевая компании) серьезно отнеслось к сложившейся ситуации и заблаговременно разработало ряд мероприятий (план действий) на случай существенного снижения температуры, о котором заблаговременно и с высокой степенью точности предупредили службы Росгидромета.
Непосредственно до наступления холодов проведены упреждающие переключения для снятия перегрузок в сетях 110-220 кВ в зонах, где они ожидались.
Переключения осуществлялись в более теплую погоду потому, что при сильных похолоданиях переключения не проводятся, во избежание риска отказов оборудования, способных вызвать аварию
Системным оператором по заранее разработанным графикам с 17.01.06г. по 25.01.06г. и с 3.02.06г. по 10.02.06г. вводился режим высоких рисков (РВР) с мобилизации мощности на электростанциях ОАО "Мосэнерго", т.е. режим взятия дополнительной нагрузки сверх располагаемой мощности, и в некоторых случаях - сверх установленной.
На всех ТЭЦ был предварительно проведен комплекс мер по обеспечению их надежной работы в режиме мобилизации мощности.
Для обеспечения устойчивости теплоснабжения Москвы (для удержания циркуляции в допустимых пределах) на ЦТП был осуществлён переход на ручное регулирование циркуляции. Кроме того, на ТЭЦ строго осуществлялся режим поддержания подпитка и температуры прямой сетевой воды по графику Теплосети.
В первую волну похолодания с 17 января по 24 января среднесуточная температура на уровне расчетной (-28°С) держалась всего два дня 18.01.06г. и 19.01.06г. (рис.6).
Рис. 6. Динамика изменения максимальных нагрузок и температуры наружного воздуха в январе 2006г.
Абсолютный максимум был достигнут в первую волну похолодания в 1800 20 января (пятница) и составил 16840 МВт с учетом введенных ограничений потребления в размере 640 МВт. При этом зафиксированное потребление составило 16200 МВт при среднесуточной температуре этого дня -26,7°С.
Величина ограничений потребления в размере 640 МВт принята на основании отчетов ОАО «Мосэнергосбыт» и администраций г. Москвы и Московской области. Кроме того, анализ деформации суточных графиков потребления, их интегральных характеристик во все дни, когда проводились мероприятия по ограничению, подтверждает оценку ограничений.
Ограничения и мероприятия по снижению потребления вводились по графикам, максимальная величина ограничений достигала в январе 696,8 МВт (Рис. 7) и в феврале 626 МВт.
К этим мероприятиям относятся:
Рис. 7. Динамика ограничений электропотребления в период прохождения максимума нагрузки в январе 2006г.
- принудительные ограничения потребления, вводимые ОАО «Мосэнергосбыт» и достигавшие по отчётам 496,8 МВт;
- мероприятия, проводимые администрациями Москвы и Московской области (в сумме не менее 200 МВт).
Мобилизация мощности на электростанциях и ограничения потребления производились точечно и одновременно - в зонах риска, что позволяло:
- удерживать сальдо-переток в пределах допустимых 2700-2800 МВт (рис. 8). Реальный дефицит, с учетом мобилизации мощности на электростанциях и ограничений потребления, достигал 4000 МВт;
- значительно уменьшить количество предельно-загруженных и перегруженных ЛЭП и электрооборудования, тем самым существенно снизив вероятность возникновения аварий.
Электростанции Московского региона на 1800 час. 20.01.06г. несли нагрузку 14239 МВт, в том числе тепловые станции ОАО «Мосэнерго» 10415 МВт, при располагаемой 9784 МВт. При этом включались в работу с 800 до 1600 часов ГТУ №№ 1, 4 и 5, а с 1700 до 2100 часа все ГТУ ГРЭС-3.
В час прохождения максимума (18 час.) нагрузка ГТУ составила 486 МВт.
Рис. 8. Динамика изменения максимального сальдо-перетока в январе 2006г.
Системный оператор задавал диспетчерский график с учетом мобилизации мощности (рис.9).
Рис.9. График ввода мобилизации дополнительной мощности в часы пиковой нагрузки в январе 2006г.
Максимальный прием мощности (сальдо) составил 2912 МВт при допустимом 2700-2800 МВт.
Перетоки по межсистемным ЛЭП 110-220 кВ в основном поддерживались таким образом, чтобы в сумме смежные энергосистемы помогали Московской энергосистеме. Эта помощь составляла от 200 до 600 МВт.
Таким образом, ТЭЦ Москвы в часы прохождения максимума работали уже за пределами своих возможностей. Фактический баланс мощности по энергосистеме сложился в это время следующим образом (рис.10):
Рис. 10 Баланс мощности Московского региона на 20 января 2006г.
Правительством Москвы и Московской области в период 17 по 24 января 2006 года были приняты заблаговременно подготовленные меры по снижению потребления электрической мощности.
По данным Департамента ТЭК Правительства Москвы проведены следующие мероприятия:
· 17, 18, 21 января 2006 года отключена часть наружной световой рекламы на проезжей части дорог и архитектурная подсветка зданий общим объемом 10 МВт.
· Рамками светового дня ограничивалась работа строительных, промышленных и вещевых рынков, а некоторые были закрыты полностью.
· На стройплощадках с 17 по 24 января 2006 года прекращена работа башенных кранов, подъемных механизмов, электропрогрев бетона и прочее.
· На городских пассажирских маршрутах троллейбусы заменялись автобусами.
· Часть предприятий перенесли рабочие дни четверга и пятницы на субботу и воскресенье.
· Некоторые предприятия свели потребление электроэнергии к минимуму, оставив подключенными лишь необходимое для жизнеобеспечения технологическое оборудование, аварийное освещение и охранно-пожарную сигнализацию.
На 900 часов 20 января 2006 года силами городских властей были проведены ограничения и отключения на общую мощность 340 МВт. Начиная с 25 января 2006 года жизнь города возобновилась в обычном режиме, как это было до 17 января 2006 года.
Во вторую волну похолодания в феврале среднесуточная температура держалась выше расчетной и самыми холодными были трое суток 6, 7 и 8 февраля, когда температура держалась на уровне -24°С.
Максимум потребления во время прохождения второй волны состоялся в 1800 6 февраля (понедельник) и достиг, с учетом ограничений потребления, значения 16230 МВт, что ниже январского на 520 МВт. Зафиксированный максимум (без учета ограничений) в феврале составил 15917 МВт.
Рис. 11. Динамика ограничений электропотребления в период прохождения максимума нагрузки в феврале 2006г.
Мероприятия по ограничению потребления и мобилизации мощности проводились как в период нарастания потребления, так и в период, когда потребление снижалось до приемлемой величины - порядка 15000 МВт (рис. 11 и 12).
Рис.12. График ввода мобилизации дополнительной мощности в часы утреннего и вечернего пиковой нагрузки в феврале 2006г.
В январе режим высоких рисков (РВР) длился около 8 суток или 200 часов, в феврале - около 4,5 суток или 106 часов.
Таблица 1
Введение режима РВР |
Отмена режима РВР |
Длительность режима РВР |
||
Январь 2006 г. |
18.01.06г. с 1100 |
26.01.06г. в 1900 |
200 часов, около 8 суток |
|
Февраль 2006 г. |
6.02.06г. с 1200 |
10.02.06г. в 2100 |
106 часов, около 4,5 суток |
Принятые меры позволили снизить вероятность возникновения системной аварии, подобно майской, хотя в периоды похолодания в январе и феврале 2006 года энергосистема работала в практически аварийном (предаварийном) режиме, что подтверждается следующими фактами:
- большое количество оборудования электрических сетей 110, 220 и 500 кВ подвергалось систематическим или эпизодическим перегрузкам, не имело запаса по пропускной способности;
- производились ограничения потребления (максимально 696,8 МВт в январе и 626 МВт в феврале);
- ряд электростанций систематически работали выше располагаемой мощности;
- запас мазута на 7 ТЭЦ из 17 снизился ниже ННЗТ (нормативного неснижаемого запаса топлива).
Во многом помогла разрядке ситуации безаварийная работа тепловой сети города, которая приняла на себя основную тяжесть проблем, связанных с длительным стоянием холодов.
В связи с дальнейшим ростом потребления (порядка 4-5% в год) в предстоящий максимум нагрузок 2006-2007г.г. энергосистема будет работать в напряженном режиме уже при температурах -20оС (температурный порог снижается) и возможен дефицит порядка 4000-5000 МВт.
3. Влияние метеорологических факторов на нагрузку Московского региона
Существенное влияние на электрическую нагрузку Московского региона оказывают метеорологические факторы, в первую очередь - температура и освещенность. Указанные факторы в значительной степени определяют глубокие сезонные колебания и суточную неравномерность графиков потребления а также нерегулярные отклонения нагрузки от устойчивых сезонных и суточные циклов. Их влияние необходимо описывать аналитически для использования при разработке прогнозов ожидаемых значений потребления на всех этапах планирования и управления режимами.
Как было отмечено в разделе 1, в последние годы возникли обстоятельства, которые усиливают влияние метеорологических факторов. В первую очередь, это общее изменение структуры потребления - снижение доли промышленной и увеличение коммунально-бытовой и осветительной нагрузки и, как следствие, - увеличение влияния метеофакторов на потребление.
В последние годы, по опыту предыдущих теплых зим, на фоне обсуждения вопроса глобального потепления климата, возможность длительного стояния морозов в Москве считалась скорее теоретической. Вместе с тем, осенью 2005 года специалисты ВНИИЭ совместно со службой режимов ОАО «Мосэнерго» подготовили и передали в РАО ЕЭС записку, в которой давалась оценка влияния температуры на потребление Московского региона и предупреждалось о возможном введении ограничений потребления при стоянии температуры -25 градусов более трех суток. Руководство РАО, учитывая итоги майского энергетического кризиса, восприняло эти предупреждения достаточно серьезно и подготовило мероприятия по возможным ограничениям электропотребления, которые благодаря СМИ, стали предметом общественной полемики.
В целом анализ потребления в зимний период 2006 года подтверждает существенную зависимость потребления Московского региона от температуры. Также подтверждается, что при учете температуры следует учитывать динамику влияния температуры, фактор длительности стояния холодов. Зависимость потребления от температуры в целом нелинейна. Для качественной оценки динамики влияния температуры на нагрузку рассмотрим линейный коэффициент влияния температуры. В таблице 1 приведены многолетние статистические данные: значения суточных максимумов нагрузки, даты наступления максимума, среднесуточная температура на момент максимальной нагрузки, а также среднее потребление за зимний период по рабочим дням. Кроме того, в таблице приведены параметры, отражающие степень влияния температуры - коэффициенты корреляции и коэффициенты влияния Ktp абсолютных величинах и процентах. Они отражают зависимость отклонений нагрузки от регулярной сезонной составляющей (сезонной кривой) вследствие изменений температуры. Сезонные кривые представляют собой среднемноголетние (за 3-4 года) взвешенные значения температуры и нагрузки для часовых точек [5] .
Таблица 2. Статистические данные температуры и потребления и коэффициенты влияния температуры за 1987-2006 гг. в зимние периоды по рабочим дням.
Статистические данные по нагрузкам в зимние периоды |
Зависимость нагрузки от температуры (в отклонениях от сезонных кривых) |
|||||||
Год |
Дата макс. |
Макс. нагрузка МВт |
Темп. град |
Средняя нагрузка МВт |
Влияние темпер. МВт/град |
Ktp МВт/гр в % |
Коэфф. корреляции |
|
1987-1988 |
23.12 |
12833 |
-15.5 |
9797 |
-38.76 |
-0.39 |
-0.55 |
|
1988-1989 |
27.12 |
12975 |
-19.9 |
10197 |
-32.64 |
-0.32 |
-0.63 |
|
1989-1990 |
30.11 |
13333 |
-10.2 |
10521 |
-25.21 |
-0.24 |
-0.52 |
|
1990-1991 |
20.12 |
13069 |
-10.7 |
10651 |
-46.3 |
-0.43 |
-0.6 |
|
1991-1992 |
01.02 |
13236 |
-27.5 |
10241 |
-26.14 |
-0.25 |
-0.25 |
|
1992-1993 |
21.01 |
12695 |
-15.8 |
9577 |
-25.27 |
-0.26 |
-0.26 |
|
1993-1994 |
23.11 |
12078 |
-14.7 |
9323 |
-42,24 |
-0,45 |
-0.52 |
|
1994-1995 |
21.12 |
11968 |
-16.7 |
8995 |
-37.71 |
-0.42 |
-0.47 |
|
1995-1996 |
28.12 |
11310 |
-22.1 |
9210 |
-40.75 |
-0.44 |
-0.59 |
|
1996-1997 |
27.12 |
11596 |
-24.8 |
8792 |
-43.658 |
-0.50 |
-0.67 |
|
1997-1998 |
16.12 |
12171 |
-20.3 |
9183 |
-63.975 |
-0.70 |
-0.70 |
|
1998-1999 |
01.12 |
11880 |
-18.1 |
9208 |
-53.97 |
-0.59 |
-0.75 |
|
1999-2000 |
26.11 |
12289 |
-12.2 |
9672 |
-55.33 |
-0.57 |
-0.70 |
|
2000-2001 |
26.01 |
12846 |
-19 |
10040 |
-65.38 |
-0.65 |
-0.75 |
|
2001-2002 |
19.12 |
13670 |
-12.4 |
10462 |
-60.32 |
-0.58 |
-0.72 |
|
2002-2003 |
24.12 |
14230 |
-17 |
11169 |
-66.69 |
-0.60 |
-0.68 |
|
2003-2004 |
25.12 |
13580 |
-2.4 |
11202 |
-44.43 |
-0.40 |
-0.59 |
|
2004-2005 |
27.01 |
14727 |
-12.6 |
11679 |
-56.17 |
-0.48 |
-0.64 |
|
2005-2006 |
20.01 |
16200 |
-26.7 |
12627 |
-78.37 |
-0.62 |
-0.93 |
Анализ коэффициентов влияния на протяжении 20 лет показывает, что влияние температуры на нагрузку постепенно увеличивается. Начиная с 1995 года, это влияние становится более существенным и принимает значения от -0,5 % до -0,7% на градус. Это подтверждает тезис раздела 1 о том, что характер нагрузки в регионе меняется, увеличивается доля непромышленной нагрузки, которая более подвержена влиянию метеорологических факторов. На рис. 15 в динамике коэффициента влияния достаточно четко отслеживается тенденция на увеличение (рис. 13).
Рис. 13. Динамика линейного коэффициента влияния температуры (МВт/гр в %)
Исключение составляют относительно теплые зимы 2003-2004 и 2004-2005 годов. Коэффициент влияния здесь несколько ниже.
В целом для оценки максимальных нагрузок в осенне-зимний период возможно применение коэффициента влияния температуры 0,6 - 0,65 % на градус. Для краткосрочного прогнозирования (1-7 суток) применяется более сложная зависимость коэффициента влияния от температуры с учетом режима работы отопительной системы [4,5].
Исследуя динамику зависимости нагрузки от метеофакторов, следует отметить некоторое запаздывание, связанное с инерционностью влияния температуры. Для качественной оценки запаздывания влияния температуры на потребление можно использовать корреляционную функцию. Расчет взаимной корреляционной функции показывает наличие явно выраженного запаздывания изменений электропотребления по отношению к изменениям температуры. Коэффициент взаимной корреляции достигает максимума:
= Мах при t2=t1+ф,(1)
значение ф колеблется в пределах 15 - 22 часа. При отсутствии запаздывания значение корреляционной функции тождественно коэффициенту корреляции.
Анализ корреляционных функций показывает, что они затухают достаточно медленно, имеется значимая связь на интервале до 100 часов. Максимального значения коэффициент корреляции достигает при задержке около 20 часов (Рис. 16). Наличие факта запаздывания позволяет сделать важный вывод о том, что модель учета метеофакторов нужно строить с учетом динамических свойств процессов. Корреляционная функция достаточно устойчива и сохраняет основные параметры в течение нескольких лет.
Колебания нагрузки значимо зависят от температуры трех суток - текущего, вчерашнего и позавчерашнего дня. Для более точного учета температуры может использоваться так называемая "эффективная" температура, дающая возможность учесть запаздывание влияния температуры.
Рис. 16. Взаимная корреляционная функция температуры и потребления
Зависимость нагрузки от температуры рассчитывается с учетом эквивалентной переменной :
, (2)
где , , - весовые коэффициенты, , ,... - соответственно отклонения температуры в текущий день, вчерашний и т. д. дни.
Величина коэффициентов влияния температуры также колеблется и в разрезе суток. Наибольших отрицательных значений они достигают в 7 - 9 ч. и 17 - 21 ч. Коэффициенты влияния изменяются также для различных типов суток (рабочий день, выходные).
Степень влияния температуры на потребление зависит от условий работы отопительной системы, и от самой величины температуры. При учете влияния температуры на потребление также необходимо учитывать следующее:
· при снижении температуры ниже определенного порога коэффициент влияния уменьшается;
· при повышении температуры выше определенного порога коэффициент влияния меняет знак, что свидетельствует об увеличении потребления при повышении температуры вследствие включения приборов кондиционирования для охлаждения бытовых помещений;
· коэффициент влияния зависит от того, включено или нет отопление, и необходимо моделировать две зависимости - для условий включенного и отключенного отопления.
Существенное влияние на нагрузку оказывают колебания других метеорологических факторов, в первую очередь освещенности. Также оказывают влияние дополнительные факторы - влажность, сила ветра. Дополнительные факторы способны значительно усиливать действие основных влияющих факторов - температуры и естественной освещенности. Отмечались локальные повышения нагрузки до 10%, вызванные увеличением облачности, наличием дождя и ветра [4]. Приведенные примеры свидетельствуют о необходимости учета влияния указанных факторов, а также необходимости регистрации метеоданных в регионе Москвы, что также отмечается авторами в публикациях [4,5].
Выводы
1. Темпы роста электропотребления в г. Москве и Московском регионе (около 5%) значительно превышают темпы роста генерирующих мощностей и темпы развития электрических сетей.
2. Нарастающий дефицит мощности и ограниченная пропускная способность высоковольтных электрических сетей существенно снижают надежность электроснабжения города Москвы.
3. В структуре потребления региона происходят значительные изменения - снижается доля промышленной нагрузки, увеличивается нагрузка непромышленных потребителей. Изменения в других секторах потребления несущественны.
4. Структурные изменения приводят к увеличению сезонной неравномерности нагрузки в разрезе года, к относительному увеличению потребления выходных дней, росту вечернего максимума.
5. Поскольку непромышленная нагрузка более подвержена влиянию климатических факторов, происходит увеличение зависимости потребления от метеорологических факторов, главным образом от температуры и освещенности. Колебания метеофакторов вызывают резкие скачки потребления, в первую очередь в осенне-зимний период и периоды, примыкающие к отопительному сезону. Эти скачки потребления особенно опасны в условиях дефицита мощности и пропускной способности сетей.
6. Наибольшее влияние на потребление оказывают температура и освещенность. Влияние этих факторов различно - влияние температуры инерционно, освещенность практически сразу сказывается на потреблении. Следует учитывать фактор запаздывания влияния температуры (примерно 20 часов). Степень влияния температуры на потребление зависит от условий работы отопительной системы, и от самой величины температуры.
7. Для оценки ожидаемых максимумов осенне-зимних сезонов целесообразно применение коэффициента влияния температуры 0,6 - 0,65 % на градус.
8. Колебания освещенности оказывают существенное влияние на осветительную нагрузку. Изменения облачности от “ясно” до “пасмурно” с осадками в отдельные периоды могут вызвать увеличение потребления до 300 МВт. Дополнительное повышение потребления могут вызвать ветер и влажность. Отмечены случаи, когда скачки потребления вследствие одновременного влияния нескольких погодных факторов достигали 10 % . Это обуславливает необходимость регистрации комплекса метеоданных Московского региона в диспетчерских службах
9. Низкие температуры зимнего сезона 2005-2006 года привели к резкому увеличению потребляемой мощности. Максимум составил 16840 МВт (16200 без учета вводимых ограничений).
10. Совместные меры персонала энергосистемы, Системного оператора и Штаба по чрезвычайной ситуации позволили снизить вероятность возникновения системной аварии, подобно майской, хотя в периоды похолодания в январе и феврале 2006 года энергосистема работала в тяжелом режиме, что подтверждается следующими фактами:
- большое количество оборудования электрических сетей 110, 220 и 500 кВ подвергалось систематическим или эпизодическим перегрузкам, не имело запаса по пропускной способности;
- производились ограничения потребления (максимально 696,8 МВт в январе и 626 МВт в феврале);
- ряд электростанций систематически работали выше располагаемой мощности;
- запас мазута на 7 ТЭЦ из 17 снизился ниже ННЗТ.
11. Сложившаяся ситуация с дефицитом мощности в регионе требует неотложных мер по вводу генерирующих мощностей региона и развитию магистрального сетевого хозяйства. Кроме того необходимо также предусмотреть дополнительные емкости хранения мазута порядка 500 тыс.м3 и оперативные меры по организации поставок мазута по мере его сжигания с целью поддержания его запасов не ниже ННЗТ. В южном направлении, в Тульской энергосистеме необходимо принять меры по наращиванию генерирующих мощностей и строительству второй цепи 220 кВ ПС Михайлов - Н.Московская ГРЭС.
электропотребление мощность метеорологический
Литература
1. Павликов В.С., Владимиров А.И., Фефелова Г.И., Макоклюев Б.И. Динамика электропотребления и обеспечение надежности электроснабжения Московского региона. Сборник докладов на семинаре ”Современные методы и программные средства анализа и планирования электропотребления, балансов мощности и электроэнергии”, М., НЦ “ЭНАС”, 2003.
2. Концепция технического перевооружения энергетического хозяйства Московского региона. Электрические станции, 2006, №5, №7,№8.
3. Макоклюев Б.И., Владимиров А.И., Фефелова Г.И. Прогнозирование потребления электроэнергии в АО «Мосэнерго».- ТЭК, 2001, № 4, стр.56-57.
4. Макоклюев Б.И., Павликов В.С., Владимиров А.И., Фефелова Г.И. Влияние колебаний метеорологических факторов на электропотребление - Электрические станции, 2002, №1.
5. Макоклюев Б.И., Еч В.Ф. Учет влияния метеорологических факторов при прогнозировании электропотребления энергообъединений. - Энергетик, 2004, № 6.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика основных методов решения задач нелинейного программирования. Особенности оптимизации текущего режима электропотребления по реактивной мощности. Расчет сети, а также анализ оптимальных режимов электропотребления для ОАО "ММК им. Ильича".
магистерская работа [1,2 M], добавлен 03.09.2010Построение профилей суточных графиков электрических нагрузок потребителей по активной мощности. Номинальное напряжение в узле подключения нагрузки. Статическая характеристика реактивной мощности и параметры схемы замещения асинхронного электродвигателя.
лабораторная работа [182,5 K], добавлен 16.12.2014Схемы электроснабжения и состав оборудования. Структура и эффективность использования электроэнергии с учетом нормативов. Компенсация реактивной мощности, колебания напряжения и фильтрация высших гармоник. Моделирование режимов электропотребления.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.02.2015Определение мощности батареи конденсаторов, необходимой для регулирования напряжения на шинах. Относительное изменение напряжения в режиме максимальных нагрузок. Расчет рабочих ответвлений трансформатора в режиме максимальных и минимальных нагрузок.
контрольная работа [38,3 K], добавлен 19.02.2011Характеристика электроприемников подстанции. Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов. Проверка токоведущих частей и оборудования. Релейная защита и автоматика. Внедрение автоматизированной системы учета электропотребления.
дипломная работа [891,9 K], добавлен 25.12.2014Связь подстанции с энергосистемой. Характеристика потребителей электроэнергии. Определение максимальных расчётных активных и реактивных нагрузок потребителей. Потери реактивной мощности в силовых трансформаторах. Компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [86,1 K], добавлен 17.07.2009Технология производства и режим электропотребления приемников. Расчет электрических нагрузок. Выбор числа, мощности и расположения цеховых трансформаторных подстанций и компенсирующих устройств. Выбор схемы и расчет низковольтной электрической сети.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 31.03.2018Оценка электропотребления строительного треста, построение графика нагрузок и расчет средних мощностей. Обоснование выбора системы питания предприятия: линия электропередачи, трансформаторы. Расчет числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций.
дипломная работа [858,7 K], добавлен 20.05.2019Краткие сведения о проектируемом предприятии и о питающей энергосистеме. Расчет электрических нагрузок предприятия, компенсация реактивной мощности с помощью конденсаторных установок. Выбор мощности силовых трансформаторов ГПП, внутризаводских подстанций.
дипломная работа [536,2 K], добавлен 07.09.2010Разработка сети для электроснабжения потребителей промышленного района. Составление баланса мощностей. Выбор конфигурации сети, схем подстанций потребителей, трансформаторов. Расчет потоков мощности режима наибольших нагрузок и послеаварийного режима.
курсовая работа [1018,2 K], добавлен 06.12.2015Схемы электрических соединений подстанций. Расчет баланса мощности и расстановка компенсирующих устройств. Выбор трансформаторов на подстанциях потребителей. Уточнение баланса мощности. Себестоимость передачи электроэнергии. Расчет электрических режимов.
курсовая работа [764,6 K], добавлен 08.10.2013Анализ существующей схемы режимов электропотребления. Расчет режимов работы подстанции, токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Общие сведения о микропроцессорных защитах.
курсовая работа [355,6 K], добавлен 18.01.2014Обеспечение потребителей активной и реактивной мощности. Размещение компенсирующих устройств электрической сети. Формирование вариантов схемы и номинального напряжения сети. Схемы электрических соединений подстанций. Расчет режима максимальных нагрузок.
курсовая работа [140,5 K], добавлен 22.12.2010Составление баланса мощности в энергосистеме, определение мощности компенсирующих устройств каждой подстанции. Выбор напряжения, конструкции линий, подстанций, сопоставление и отбор наиболее оптимального варианта. Принципы регулирования напряжения.
дипломная работа [584,5 K], добавлен 04.07.2014Анализ расчета районной электрической сети. Характеристика электрифицируемого района, источника питания и потребителей. Составление баланса активной и реактивной мощности. Анализ расчётов основных режимов работы сети: расчет нагрузок, составление схем.
курсовая работа [593,6 K], добавлен 17.11.2011Причины возникновения погрешностей и способы устранения недоучета электропотребления в автоматизированных системах контроля и учета электроэнергии. Предельные значения токовой и угловой погрешностей трансформаторов тока. Оценка экономического эффекта.
статья [56,9 K], добавлен 28.05.2010Запасы топливных ресурсов региона и основные проблемы их использования. Динамика и перспективы развития топливно-энергетического комплекса Дальневосточного региона за 2000-2010 гг. Освоение углеводородных богатств Восточной Сибири и Дальнего Востока.
реферат [722,2 K], добавлен 14.11.2012Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014Выбор номинального напряжения сети, мощности компенсирующих устройств, сечений проводов воздушных линий электропередачи, числа и мощности трансформаторов. Расчет схемы замещения электрической сети, режима максимальных, минимальных и аварийных нагрузок.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 25.01.2015Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок. Определение мощности компенсирующего устройства реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции. Вычисление параметров и избрание распределительной сети.
курсовая работа [884,2 K], добавлен 19.04.2021