โหมดโหลดของระบบไฟฟ้าและการกระจายโหลดที่เหมาะสมระหว่างโรงไฟฟ้า

วิธีการใช้พลังงานและภาระในระบบจึงไม่สม่ำเสมอ: มีลักษณะความผันผวนภายในหนึ่งวัน เช่นเดียวกับความผันผวนตามฤดูกาลภายในหนึ่งปี ความผันผวนเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยจังหวะการทำงานขององค์กร - ผู้ใช้ไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับจังหวะชีวิตของประชากรในระดับที่น้อยกว่า - โดยปัจจัยทางภูมิศาสตร์

โดยทั่วไปแล้ว วัฏจักรรายวันมักจะมีลักษณะเฉพาะคือการบริโภคตอนกลางคืนลดลงมากหรือน้อยสำหรับวัฏจักรประจำปี - ในเดือนฤดูร้อน ความลึกของความผันผวนของภาระเหล่านี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของผู้ใช้

องค์กรที่ทำงานตลอดเวลาโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ต่อเนื่อง (โลหะวิทยา, เคมี, อุตสาหกรรมเหมืองถ่านหิน) มีรูปแบบการบริโภคเกือบเหมือนกัน

องค์กรจากอุตสาหกรรมโลหะและการสร้างเครื่องจักร แม้จะมีการทำงานสามกะ แต่ก็มีความผันผวนในการใช้พลังงานที่สังเกตได้ชัดเจนซึ่งเกี่ยวข้องกับกิจกรรมการผลิตที่ลดลงตามปกติในช่วงกะกลางคืน เมื่อทำงานในกะหนึ่งหรือสองกะในตอนกลางคืน จะพบว่าการใช้พลังงานลดลงอย่างมาก การบริโภคลดลงอย่างเห็นได้ชัดในช่วงฤดูร้อน

แม้แต่ความผันผวนที่รุนแรงในการใช้พลังงานก็เป็นลักษณะเฉพาะของธุรกิจอาหารและอุตสาหกรรมเบา ทั้งนี้ การบริโภคที่ไม่สม่ำเสมอที่ใหญ่ที่สุดพบได้ในภาคครัวเรือน

โหมดโหลดของระบบสะท้อนถึงความผันผวนของการใช้พลังงานทั้งหมดในรูปแบบที่ราบเรียบและแน่นอน เงื่อนไขการโหลดมักจะแสดงในรูปแบบของตารางการโหลด

ในกราฟรายวัน ชั่วโมงจะถูกลงจุดบน abscissa และโหลดเป็น MW หรือ % ของโหลดสูงสุดจะถูกลงจุดบนพิกัด โหลดสูงสุดมักจะตกในช่วงเวลาเย็นเมื่อแสงซ้อนทับกับการใช้พลังงานในการผลิต นั่นคือเหตุผลที่จุดสูงสุดเปลี่ยนไปเล็กน้อยภายในปี

มีโหลดสูงสุดในช่วงเช้าซึ่งสะท้อนถึงกิจกรรมการผลิตสูงสุด ในตอนบ่ายภาระจะลดลงในเวลากลางคืนจะลดลงอย่างรวดเร็ว

มีการลงจุดเดือนบน abscissa ของแผนภูมิประจำปี และจำนวนกิโลวัตต์-ชั่วโมงรายเดือนหรือโหลดสูงสุดรายเดือนจะถูกลงจุดบนพิกัด น้ำหนักบรรทุกสูงสุดจะลดลงเมื่อสิ้นปี — เนื่องจากการเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติในระหว่างปี

ในทางกลับกัน โหมดการชาร์จที่ไม่สม่ำเสมอ ความหลากหลายของอุปกรณ์การผลิตพลังงานและลักษณะการดำเนินงานและทางเทคนิค-เศรษฐศาสตร์ ในทางกลับกัน ก่อให้เกิดงานที่ซับซ้อนสำหรับเจ้าหน้าที่ระบบในการกระจายโหลดที่เหมาะสมที่สุดระหว่างสถานีและหน่วยสร้าง

การผลิตไฟฟ้ามาในราคา สำหรับ สถานีระบายความร้อน — ได้แก่ ค่าเชื้อเพลิง นอกเหนือจากค่าบำรุงรักษาพนักงานบริการ ค่าซ่อมแซมอุปกรณ์ ค่าเสื่อมราคา

ที่สถานีต่างๆ ขึ้นอยู่กับระดับทางเทคนิค กำลังไฟฟ้า สภาพอุปกรณ์ ต้นทุนการผลิตเฉพาะของหนึ่ง Vt • h จะแตกต่างกัน

เกณฑ์ทั่วไปสำหรับการกระจายโหลดระหว่างสถานี (และภายในสถานีระหว่างบล็อก) คือต้นทุนการดำเนินงานทั้งหมดขั้นต่ำสำหรับการผลิตไฟฟ้าตามจำนวนที่กำหนด

สำหรับแต่ละสถานี (แต่ละหน่วย) สามารถแสดงค่าใช้จ่ายตามการทำงานที่เกี่ยวข้องกับโหมดการชาร์จ

เงื่อนไขสำหรับต้นทุนขั้นต่ำทั้งหมดและดังนั้นจึงมีการกำหนดเงื่อนไขสำหรับการกระจายโหลดที่เหมาะสมที่สุดในระบบดังต่อไปนี้: โหลดจะต้องถูกกระจายเพื่อให้ความเท่าเทียมกันของขั้นตอนสัมพัทธ์ของสถานี (หน่วย) อยู่เสมอ

ขั้นตอนสัมพัทธ์เกือบทั้งหมดของสถานีและหน่วยที่ค่าโหลดต่างกันจะถูกคำนวณล่วงหน้าโดยบริการจัดส่งและแสดงเป็นเส้นโค้ง (ดูภาพ)

เส้นโค้งการเติบโตสัมพัทธ์

เส้นแนวนอนแสดงถึงการกระจายของโหลดนี้ที่สอดคล้องกับสภาวะที่เหมาะสมที่สุด

การกระจายโหลดของระบบที่เหมาะสมระหว่างสถานียังมีด้านเทคนิคอีกด้วยหน่วยที่ครอบคลุมส่วนแปรผันของกราฟโหลด โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนยอดแหลม จะทำงานภายใต้สภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว บางครั้งมีการหยุด-เริ่มทุกวัน

ทรงพลังทันสมัย หน่วยกังหันไอน้ำ ไม่ได้ปรับให้เข้ากับโหมดการทำงานดังกล่าว: ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการสตาร์ท การทำงานในโหมดโหลดแบบแปรผัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหยุดบ่อย ทำให้เกิดอุบัติเหตุเพิ่มขึ้นและสึกหรอเร็ว และยังเกี่ยวข้องกับการบริโภคที่มากเกินไปซึ่งค่อนข้างอ่อนไหวเพิ่มเติม ของเชื้อเพลิง

ดังนั้นเพื่อให้ครอบคลุม "จุดสูงสุด" ของโหลดในระบบจึงใช้หน่วยประเภทอื่นซึ่งได้รับการปรับทางเทคนิคและเศรษฐกิจอย่างดีสำหรับโหมดการทำงานที่มีการโหลดแบบแปรผันที่คมชัด

เหมาะสำหรับจุดประสงค์นี้ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ: การเริ่มต้นใช้งานชุดไฮดรอลิกและโหลดเต็มที่ต้องใช้เวลาหนึ่งถึงสองนาที ไม่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียเพิ่มเติม และค่อนข้างเชื่อถือได้ในทางเทคนิค

โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ออกแบบมาเพื่อให้ครอบคลุมปริมาณไฟฟ้าสูงสุดนั้นสร้างขึ้นด้วยกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งช่วยลดการลงทุนลงได้ 1 กิโลวัตต์ ซึ่งทำให้สามารถเทียบเคียงได้กับการลงทุนเฉพาะในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนพลังความร้อน และรับประกันว่าจะใช้ทรัพยากรน้ำได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น

เนื่องจากความเป็นไปได้ของการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำในหลายพื้นที่มีจำกัด ซึ่งภูมิประเทศของพื้นที่เอื้ออำนวยให้ได้โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่เพียงพอ โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบเก็บ (PSPP) จึงถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมยอดโหลดสูงสุด

หน่วยต่างๆ ของสถานีดังกล่าวมักจะย้อนกลับได้: ในช่วงชั่วโมงที่ระบบขัดข้องในเวลากลางคืน หน่วยเหล่านี้ทำงานเป็นหน่วยสูบน้ำ ระดมน้ำในอ่างเก็บน้ำที่สูง ในช่วงเวลาโหลดเต็ม เครื่องจะทำงานในโหมดผลิตไฟฟ้าโดยเพิ่มพลังงานให้กับน้ำที่เก็บไว้ในถัง

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ครอบคลุมยอดโหลดของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ การเริ่มต้นใช้เวลาเพียง 20-30 นาที การปรับโหลดทำได้ง่ายและประหยัด ตัวเลขค่าใช้จ่ายของ GTPP สูงสุดก็อยู่ในเกณฑ์ดีเช่นกัน

ตัวบ่งชี้คุณภาพของพลังงานไฟฟ้าคือระดับความคงที่ของความถี่และแรงดันไฟฟ้า การรักษาความถี่และแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ในระดับที่กำหนดมีความสำคัญอย่างยิ่ง เมื่อความถี่ลดลง ความเร็วของมอเตอร์ก็จะลดลงตามสัดส่วน ดังนั้นประสิทธิภาพของกลไกที่ขับเคลื่อนด้วยจึงลดลง

ไม่ควรคิดว่าการเพิ่มความถี่และแรงดันไฟฟ้ามีผลดี เมื่อความถี่และแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น การสูญเสียในวงจรแม่เหล็กและขดลวดของเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความร้อนจะเพิ่มขึ้นและการสึกหรอจะเร็วขึ้น นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงความถี่และจำนวนรอบของเครื่องยนต์มักจะขู่ว่าจะปฏิเสธผลิตภัณฑ์

มั่นใจได้ถึงความคงที่ของความถี่โดยการรักษาความเท่าเทียมกันระหว่างกำลังที่มีประสิทธิภาพของมอเตอร์หลักของระบบและโมเมนต์เชิงกลตรงข้ามทั้งหมดที่เกิดขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากการทำงานร่วมกันของฟลักซ์แม่เหล็กและกระแส แรงบิดนี้เป็นสัดส่วนกับโหลดไฟฟ้าของระบบ

ภาระในระบบเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา หากภาระเพิ่มขึ้น แรงบิดในการเบรกในเครื่องปั่นไฟจะมากกว่าแรงบิดที่แท้จริงของเครื่องยนต์หลัก มีความเสี่ยงที่จะลดความเร็วและความถี่ลง การลดภาระมีผลตรงกันข้าม

เพื่อรักษาความถี่จำเป็นต้องเปลี่ยนกำลังรวมที่มีประสิทธิภาพของเครื่องยนต์หลักตามลำดับ: เพิ่มขึ้นในกรณีแรก, ลดลงในครั้งที่สอง ดังนั้น เพื่อรักษาความถี่อย่างต่อเนื่องในระดับที่กำหนด ระบบจะต้องมีแหล่งจ่ายไฟเพียงพอสำหรับการสแตนด์บายเคลื่อนที่อย่างมาก

งานควบคุมความถี่ถูกกำหนดให้กับสถานีที่กำหนดซึ่งทำงานด้วยกำลังไฟฟ้าที่ว่างและระดมได้อย่างรวดเร็วในปริมาณที่เพียงพอ โรงไฟฟ้าพลังน้ำสามารถรับมือกับความรับผิดชอบเหล่านี้ได้ดีที่สุด

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติและวิธีการควบคุมความถี่ โปรดดูที่นี่: การควบคุมความถี่ในระบบไฟฟ้า