Energiesysteem - wat is het?

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Wat is een energiesysteem? Dit is het geheel van alle energiebronnen die met elkaar verbonden zijn, en omvat ook alle methoden voor de productie van elektrische energie en thermische energie. Dit systeem omvat ook de transformatie, distributie en het gebruik van de ontvangen bron. Deze keten omvat faciliteiten zoals elektrische en thermische centrales, olievoorzieningsstructuren, alternatieve hernieuwbare energielijnen, gasvoorziening, kolen- en nucleaire industrieën.

Algemene informatie

Het energiesysteem is ook het geheel van alle energiecentrales, evenals elektrische en thermische netwerken die onderling verbonden zijn, bovendien hebben ze gemeenschappelijke bedrijfsmodi verbonden met betrekking tot de continue beweging van de productie. Naast productie omvat dit ook de processen van transformatie, transmissie en distributie van beschikbare elektrische en thermische energie, afhankelijk van één manier van werken.

Energiesysteem is ook een algemeen systeem dat alle energiebronnen van welke aard dan ook omvat. Hierhetzelfde geldt voor alle methoden voor het verkrijgen, transformeren en distribueren, evenals voor alle technologische middelen en organisatorische ondernemingen die zich bezighouden met het verstrekken van alle soorten van deze hulpbron aan de bevolking van het land.

Het elektriciteitssysteem is dus de totale som van alle elektriciteitscentrales en warmtenetwerken die met elkaar zijn verbonden, en hebben ook een gemeenschappelijk schema dat is vastgesteld in het proces van continue productie, levering en distributie van elektrische en warmte-energie, aangezien ze hebben algemene gecentraliseerde controle over deze manier van werken.

De bijzonderheden van het energiesysteem

Het is vermeldenswaard een zeer belangrijk feit: de mensheid heeft niet het vermogen om elektrische of thermische energie voor de toekomst te accumuleren. Het is onmogelijk om deze middelen op te slaan. Dit komt door de specifieke kenmerken van het werk van stations die zich bezighouden met de productie van deze grondstof. Het punt is dat de werking van een object dat zich bezighoudt met de opwekking van elektrische energie, de continue opwekking van een hulpbron is, evenals het op elk moment handhaven van de gelijkheid van de verhouding tussen verbruikt en opgewekt vermogen. Met andere woorden, elektriciteitscentrales produceren precies zoveel energie als ze nodig hebben. Hetzelfde geldt voor thermische onderstations. Energiebronnen, evenals de verbruikers ervan, worden in de eerste plaats in energiesystemen gecombineerd om een hoge betrouwbaarheid van de levering van de bevolking van dit soort energie te garanderen.

Parameters van het energiesysteem en energiecentrales

Een vande belangrijkste kenmerken, die bepalend zijn voor de werking van de energiecentrale en die de algehele werking van het hele systeem kenmerken, is vermogen.

Geïnstalleerde capaciteit van de elektriciteitscentrale. Onder deze definitie wordt verstaan de som van de nominale indicatoren van alle geïnstalleerde elementen op één voorziening. Om meer in detail uit te leggen, wordt het aggregaat bepaald door het technische paspoort van elke krachtbron, wat een stoom-, gas-, hydraulische turbine of ander type motor kan zijn. Deze primaire eenheden worden gebruikt om elektrische generatoren aan te drijven. Het is vermeldenswaard dat dit kenmerk ook moet gelden voor apparaten die als back-up worden beschouwd en apparaten die momenteel worden gerepareerd.

Krachtcentrale capaciteiten

Naast het geïnstalleerde vermogen zijn er verschillende andere kenmerken die de werking van de elektriciteitscentrale beschrijven. Mogelijk is er ook netcapaciteit beschikbaar.

Om deze indicator te berekenen, moeten de indicatoren die de motoren in reparatie hebben, van de set worden afgetrokken. Bij het vinden van deze parameter moet ook rekening worden gehouden met zoiets als een technische beperking, die kan worden geassocieerd met een ontwerp of technologische indicator van de motor.

Er zijn ook kenmerken zoals werkkracht. Het beschrijven van deze optie is vrij eenvoudig. Het bevat een totaalindicator, die de som is van de digitale waarden van de motoren die momenteel in bedrijf zijn.

Algemene informatie over de werking van het systeem

Het werkingsprincipe van de stations in het systeem is over het algemeen vrij eenvoudig. Elke installatie is ontworpen om een bepaalde hoeveelheid elektrische of thermische energie (voor WKK) op te wekken. Het is echter belangrijk om hier aan toe te voegen dat nadat dit type hulpmiddel is ontwikkeld, het niet onmiddellijk aan de consument wordt geleverd, maar door dergelijke faciliteiten gaat, die step-up substations worden genoemd. Uit de naam van het gebouw blijkt duidelijk dat er in dit gebied sprake is van een verhoging van de spanning tot het gewenste niveau. Pas daarna begint de bron zich al te verspreiden naar consumentenpunten. Het is noodzakelijk om het stroomsysteem met grote precisie te regelen en om de energietoevoer duidelijk te regelen. Na het passeren van het opstapstation moet elektriciteit worden overgebracht naar de hoofdlijnen.

Energiesysteem van het land

Ontwikkeling van het energiesysteem is een van de belangrijkste taken van elke staat. Als we het hebben over de schaal van het hele land, dan zouden de backbone-netwerken het hele grondgebied van het land moeten verstrengelen. Deze netwerken worden gekenmerkt door het feit dat de draden bestand zijn tegen de stroom van elektrische energie met een spanning van 220, 330 en 750 kV. Het is belangrijk hier op te merken dat het beschikbare vermogen in dergelijke lijnen enorm is. Dit cijfer kan variëren van enkele honderden mW tot enkele tientallen GW.

Deze belasting van het stroomsysteem is enorm, en daarom is de volgende fase van het werk het verlagen van de spanning en stroom om elektriciteit te leveren aan districts- en knooppuntsubstations. De spanning voor dergelijke faciliteiten moet 110 kV zijn en het vermogen mag niet hoger zijn danenkele tientallen MW.

Dit is echter niet de laatste fase. Daarna wordt elektrische energie verdeeld in verschillende kleinere stromen en overgebracht naar kleine onderstations voor consumenten die zijn geïnstalleerd in nederzettingen of industriële ondernemingen. De spanning in dergelijke secties is al veel lager en bereikt 6, 10 of 35 kV. De laatste fase is de verdeling van de spanning over het elektriciteitsnet om het aan de bevolking te leveren. De reductie vindt plaats tot 380/220 V. Sommige bedrijven werken echter met een spanning van 6 kV.

Gebruikerskenmerken

Als we kijken naar het werkingsproces van het energiesysteem, dan moet speciale aandacht worden besteed aan fasen als de transmissie en productie van elektrische energie. Er moet meteen worden opgemerkt dat deze twee modi van het voedingssysteem direct met elkaar verbonden zijn. Ze vormen één complexe workflow.

Het is belangrijk om te begrijpen dat het energiesysteem zich in de modus bevindt van constante opwekking en transmissie van elektriciteit naar consumenten in re altime. Zo'n proces als accumulatie, dat wil zeggen, de accumulatie van de uitgeputte hulpbron vindt niet plaats. Dit betekent dat er behoefte is aan constante monitoring en regulering van de balans tussen geproduceerd en verbruikt vermogen.

Vermogensbalans

U kunt de balans tussen geproduceerd en verbruikt vermogen controleren door een kenmerk als de frequentie van het elektriciteitsnet. De frequentie in het stroomsysteem van Rusland, Wit-Rusland en andere landen is 50 Hz. Afwijkingdeze indicator is toegestaan in ±0,2 Hz. Als dit kenmerk binnen 49,8-50,2 Hz ligt, wordt aangenomen dat de balans in de werking van het energiesysteem wordt waargenomen.

Als er een tekort aan geproduceerd vermogen is, wordt de energiebalans verstoord en begint de frequentie van het netwerk te dalen. Hoe hoger de underpower-indicator, hoe lager de frequentierespons zal dalen. Het is belangrijk om te begrijpen dat een schending van de prestaties van het systeem, of beter gezegd het evenwicht, een van de ernstigste tekortkomingen is. Als dit probleem niet in het beginstadium wordt gestopt, zal het in de toekomst leiden tot een volledige ineenstorting van het energiesysteem van Rusland of een ander land waarin de balans wordt verstoord.

Hoe vernieling te voorkomen

Om de catastrofale gevolgen te vermijden die zouden optreden als het systeem zou instorten, is een programma voor automatisch laden van frequenties uitgevonden en gebruikt in onderstations. Het werkt volledig autonoom. De opname vindt plaats op het moment dat er een tekort aan stroom in de lijn is. Ook wordt voor deze doeleinden een andere structuur gebruikt, die automatische eliminatie van de asynchrone modus wordt genoemd.

Als we het hebben over het werk van de AChR, dan is alles vrij eenvoudig. Het werkingsprincipe van dit programma is vrij eenvoudig en ligt in het feit dat het automatisch een deel van de belasting van het voedingssysteem uitschakelt. Dat wil zeggen, het ontkoppelt sommige verbruikers, wat het stroomverbruik vermindert en daardoor de balans in het totale systeem herstelt.

ALAR is meereen complex systeem waarvan de taak is om plaatsen van asynchrone werkingsmodi van het elektrische netwerk te vinden en te elimineren. Als er een stroomtekort is in het algemene energiesysteem van het land, dan worden de AChR en ALAR op onderstations gelijktijdig in gebruik genomen.

Spanningaanpassing

De taak om de spanning in de energiestructuur aan te passen, is zo ingesteld dat het noodzakelijk is om de normale waarde van deze indicator in alle delen van het netwerk te waarborgen. Belangrijk hierbij is dat het regelproces bij de eindverbruiker wordt uitgevoerd in overeenstemming met de gemiddelde waarde van de spanning die afkomstig is van de grotere leverancier.

De belangrijkste nuance is dat een dergelijke aanpassing slechts één keer wordt uitgevoerd. Daarna vinden alle processen plaats op grotere knooppunten, die in de regel ook wijkstations omvatten. Dit wordt gedaan vanwege het feit dat het onpraktisch is om constante bewaking en regeling van de spanning op het laatste onderstation uit te voeren, omdat hun aantal in het hele land gewoon enorm is.

Technologie en energiesystemen

Technologische ontwikkeling heeft het mogelijk gemaakt om stroomsystemen parallel aan elkaar te schakelen. Dit geldt ofwel voor de structuren van buurlanden, ofwel voor de regeling binnen één land. Het realiseren van een dergelijke verbinding wordt mogelijk als twee verschillende energiesystemen dezelfde parameters hebben. Deze manier van werken wordt als zeer betrouwbaar beschouwd. De reden hiervoor was dat tijdens de synchrone werking van twee constructies, als er een stroomtekort optreedt in een van hen, erde mogelijkheid om het te elimineren ten koste van een ander, parallel aan deze. Het combineren van de energiesystemen van verschillende landen in één land opent mogelijkheden zoals de export of import van elektrische en thermische energie tussen deze staten.

Voor deze manier van werken is echter een volledige overeenstemming van de frequentie van het elektrische netwerk tussen de twee systemen noodzakelijk. Als ze verschillen in deze parameter, zelfs maar een klein beetje, dan is hun synchrone verbinding niet toegestaan.

Duurzaamheid van het energiesysteem

Onder de stabiliteit van het energiesysteem wordt verstaan het vermogen om terug te keren naar een stabiele werkingsmodus na het optreden van enige vorm van verstoring.

De structuur heeft twee soorten stabiliteit - statisch en dynamisch.

Als we het hebben over het eerste type stabiliteit, dan wordt het gekenmerkt door het feit dat het energiesysteem in staat is om terug te keren naar zijn oorspronkelijke positie na het optreden van kleine of langzaam optredende verstoringen. Het kan bijvoorbeeld een langzame toename of afname van de belasting zijn.

Dynamische stabiliteit wordt verstaan als het vermogen van het hele systeem om een stabiele positie te behouden na het optreden van abrupte of plotselinge veranderingen in de bedrijfsmodus.

Veiligheid

Instructies in het energiesysteem voor zijn veiligheid - dit is wat elke medewerker van een energiecentrale zou moeten weten.

Allereerst is het de moeite waard om te begrijpen wat als een noodgeval wordt beschouwd. Een dergelijke beschrijving is geschikt voor gevallen waarin zich veranderingen voordoen in de stabiele werking van de apparatuur, waardoor een ongeval dreigt. De tekenen van dit incident worden voor elk bepaaldindustrie in overeenstemming met haar regelgevende en technische documenten.

Mocht er toch een noodsituatie ontstaan, dan is het bedienend personeel verplicht maatregelen te nemen om de situatie te lokaliseren en verder weg te werken. Daarbij is het belangrijk om de volgende twee taken te vervullen: de veiligheid van mensen waarborgen en, indien mogelijk, alle apparatuur intact en veilig houden.