Проблема повышения качества электроснабжения

ЖЕЛУДКОВ А.А., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент САИТБАТАЛОВА Р.С

Повышение качества электроснабжения является важной народно-хозяйственной проблемой, решаемой как при проектировании, так и в процессе эксплуатации систем электроснабжения. Круг вопросов, относящихся к этой проблеме, необычно широк. К основным из них следует отнести вопросы построения оптимальных систем электроснабжения и оптимизации качества электрической энергии в электроустановках потребителя. Однако для того, чтобы эти задачи были решены правильно и чтобы их постановка не была лишена всякого смысла, необходимо также и решение проблемы оптимизации режима электропотребления (совершенно очевидно, что оптимизация качества электроснабжения потребителей, использующих электроэнергию в нерациональных режимах, бессмысленна).

Согласно этому, проблема оптимизации режима электропотребления имеет следующие аспекты:

1) оптимизация режимов электропотребления отдельных установок;

2) оптимизация активного электропотребления предприятий;

3) оптимизация режима направления и реактивной мощности.

Таким образом, проблема оптимизации режима электропотребления включает в себя и часть задач, относящихся к проблеме оптимизации качества электроснабжения, а именно – задачи оптимизации режима напряжения.

Из вышеизложенного может быть сделан вывод о необходимости современного решения проблем оптимизации качества электроснабжения и режимов электропотребления.

Под оптимизацией режимов электропотребления отдельных электроустановок следует понимать достижение минимума затрат на этих установках за счет проведения организационно-технических мероприятий, изменяющих электропотребление установки. Эта оптимизация может осуществляться двумя путями: совершенствованием технологических процессов и заменой малоэкономичных устройств более экономичными.

Целью оптимизации активного электропотребления предприятия является снижение потребляемой мощности в часы максимальной нагрузки энергосистем с тем, чтобы уменьшить установленную мощность генерирующих источников и снизить зависящие от этой мощности затраты на электроэнергию.

Решению этой задачи способствуют:

1) улучшение организации технологических процессов (перемещение смен на участках, допускающих перерывы, повышение ритмичности на участках с непрерывным технологическим процессом и т.д.);

2) создание резервных мощностей энергоемкого оборудования (электролиз, электротермия и т.д.);

3) создание аккумулирующих устройств (ресиверов на компрессорных станциях, водонапорных башен и т.д.);

4) применение пиковых электростанций.

Следует отметить, что эффективность мероприятий по оптимизации графиков нагрузки тем выше, чем меньше продолжительность максимума энергосистемы. С другой стороны, оптимизация графиков нагрузки на предприятиях увеличит продолжительность максимума в энергосистеме. Следовательно, рекомендации по выравниванию графиков нагрузки необходимо рассматривать комплексно и к внедрению следует принимать лишь наиболее эффективные из них. Наиболее перспективными мероприятиями являются такие, которые способствуют выравниванию графиков нагрузок энергосистемы вообще, а не только снижению нагрузок в часы максимума. Именно такие возможности открывает организация регулирования графика нагрузки энергосистемы с помощью потребителей-регуляторов.

Необходимо также отметить, что применение потребителей-регуляторов в энергосистеме приводит и к улучшению качества электроснабжения. Повышение надежности электроснабжения при этом происходит за счет:

1) уменьшения количества пусков и остановок агрегатов на электростанциях, вследствие чего снижается износ оборудования и повышается его безотказность;

2) переноса части нагрузки потребителей в зону большего резерва генерирующей мощности;

3) переноса части нагрузки в зону меньшей повреждаемости электрических сетей.

Повышение же качества электрической энергии связано тем, что при снижении максимума нагрузки в энергосистеме происходит:

1) уменьшение активной нагрузки генераторов, в связи с чем улучшается качество частоты;

2) снижение загрузки сетей и сетевых трансформаторов, приводящее к улучшению качества.

Отмечалось, что в силу целого ряда причин плановое регулирование режимов электропотребления в энергосистемах страны осуществляется недостаточно. Это положение почти не изменилось и в настоящее время, хотя целесообразность такого регулирования в ряде случаев можно считать уже достаточно обоснованной.

При оптимизации режима электропотребления необходимо учитывать, что его параметры: напряжение и реактивная мощность – взаимно связаны и не могут рассматриваться раздельно. Следует говорить о едином режиме компенсирующих и регулирующих средств в данном узле нагрузки.

УДК 621.311