Ưu điểm của việc kết hợp các nhà máy điện trong hệ thống điện
Hệ thống điện là một nhóm các nhà máy điện được kết nối bằng mạng điện với nhau và với người tiêu dùng năng lượng điện. Như vậy, hệ thống bao gồm các trạm biến áp, điểm phân phối và mạng điện với các cấp điện áp khác nhau.
Trong thời kỳ đầu phát triển của ngành điện, các nhà máy điện hoạt động độc lập với nhau: mỗi nhà máy hoạt động cho lưới điện của riêng mình, cung cấp cho nhóm người tiêu dùng hạn chế. Tuy nhiên, vào đầu thế kỷ 20, các trạm bắt đầu được kết hợp thành một mạng chung.
Hệ thống điện đầu tiên ở Nga - Moscow - được tạo ra vào năm 1914 sau khi kết nối trạm Elektroperechaya (hiện là GRES -3, Elektrogorska GRES) với Nhà máy điện Moscow trên đường dây dài 70 km.
Động lực cho sự phát triển của các kết nối giữa các trạm và việc tạo ra các hệ thống năng lượng đã không hoạt động Lập kế hoạch GOELRO… Kể từ đó, sự phát triển của ngành điện chủ yếu diễn ra theo hướng tạo ra các hệ thống điện mới và đang phát triển hiện có, sau đó liên kết chúng thành các hiệp hội lớn.
Kết hợp các trạm để làm việc song song trong các hệ thống có những ưu điểm sau:
-
khả năng khai thác triệt để các nguồn thủy điện. Lưu lượng nước vào sông biến động lớn cả trong năm (biến động theo mùa, đỉnh bão) và giữa các năm. Khi vận hành cô lập nhà máy thủy điện, xét đến yêu cầu đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ, nên chọn công suất ở lưu lượng rất thấp, đảm bảo đủ. Đồng thời, ở tốc độ dòng chảy cao, một phần đáng kể lượng nước sẽ được thải qua các tuabin và tỷ lệ sử dụng tổng thể các nguồn tài nguyên nước sẽ thấp;
-
khả năng đảm bảo hoạt động của tất cả các trạm ở chế độ có lợi về mặt kinh tế. Mô hình phụ tải của nhà ga dao động đáng kể trong ngày (đỉnh điểm vào ban ngày và buổi tối, giảm xuống vào ban đêm) và trong suốt cả năm (thường là cực đại vào mùa đông, cực tiểu vào mùa hè). Với hoạt động biệt lập của trạm, các đơn vị của nó chắc chắn sẽ phải làm việc trong một thời gian dài ở các chế độ không thuận lợi về kinh tế: ở mức tải thấp và hiệu quả thấp. Hệ thống cung cấp khả năng dừng một số khối khi giảm tải và phân phối tải giữa các khối còn lại;
-
khả năng tăng công suất đơn vị của các trạm nhiệt điện và các khối của chúng, giảm công suất dự trữ cần thiết.Trong các nhà máy điện bị cô lập, công suất của các tổ máy phần lớn bị hạn chế bởi khả năng kinh tế của dự trữ. Khi tạo ra một hệ thống điện, giới hạn về công suất đơn vị của tổ máy và công suất của các nhà máy nhiệt điện trên thực tế đã được loại bỏ, do đó hệ thống điện cho phép xây dựng các nhà máy nhiệt điện siêu mạnh, mà những thứ khác không kém là tiết kiệm nhất.
-
giảm tổng công suất lắp đặt của tất cả các trạm trong hệ thống hoặc tổ hợp các hệ thống và do đó giảm đáng kể vốn đầu tư cần thiết. Lịch phụ tải cực đại của các trạm riêng lẻ không trùng nhau về thời gian, do đó tổng phụ tải cực đại của hệ thống sẽ nhỏ hơn tổng cộng cực đại của các trạm. Sự khác biệt này sẽ đặc biệt đáng chú ý khi kết hợp các hệ thống nằm ở các múi giờ khác nhau;
-
tăng độ tin cậy và cung cấp điện liên tục. Hệ thống điện hiện đại đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, điều không thể đạt được khi trạm vận hành biệt lập;
-
đảm bảo chất lượng điện năng cao, được đặc trưng bởi mức độ ổn định của điện áp và tần số dòng điện.
Hệ thống điện và các mối liên hệ của chúng có ảnh hưởng quyết định đến mọi khía cạnh phát triển của ngành điện, đặc biệt là vị trí của các nhà máy điện, đặc biệt cho phép đặt các nhà máy điện gần các nguồn năng lượng và nguồn nước.
Trong quá trình vận hành các hệ thống năng lượng, một số vấn đề kỹ thuật quan trọng và phức tạp phát sinh.Đối với giải pháp nhanh chóng của họ, các hệ thống này có các dịch vụ điều phối được trang bị thiết bị cho phép bạn liên tục theo dõi các chế độ hoạt động của hệ thống.
Xem thêm về chủ đề này:
Các chế độ phụ tải của hệ thống điện và phân bổ phụ tải tối ưu giữa các nhà máy điện
Tự động hóa hệ thống điện: APV, AVR, AChP, ARCH và các loại tự động hóa khác