Рабочие режимы электроэнергетических систем.

Особенность электроэнергетических систем состоит в практически мгновенной передаче энергии от источников к потребителям и невозможности накапливания выработанной электроэнергии в заметных количествах. Эти свойства определяют одновременность процесса выработки и потребления электроэнергии.

В каждый момент времени в установившемся режиме системы ее электрические станции должны вырабатывать мощность, равную мощности потребителей, и покрывать потери в сети — должен соблюдаться баланс вырабатываемой и потребляемой мощностей:

Σ Ρ _г = Σ Ρ _п = Σ Ρ н + Σ Δ Ρ, (1)

где Σ Рг— генерируемая активная мощность станции (за вычетом мощности, расходуемой на собственные нужды); Σ Р_п — суммарное потребление активной мощности; Σ Рн — суммарная активная мощность нагрузки потребителей; Σ Δ P — суммарные потери активной мощности.

Баланс активной мощности и его связь с частотой.

При неизменном составе нагрузок системы потребляемая ими мощность связана с частотой переменного тока. При нарушении исходного баланса частота принимает новое значение. Снижение генерируемой активной мощности приводит к уменьшению частоты, ее возрастание обусловливает рост частоты. Иными словами, при Σ Р_Г< Σ Р_н. частота понижается, при Σ Р_Г > Σ Рн частота растет. Это станет понятным, если представить систему, состоящую из одного генератора и двигателя, вращающихся с одинаковой частотой. Как только мощность генератора начнет убывать, частота понизится. Справедливо и обратное. Аналогичной и в электрической системе, например при Σ Ρ _Г > Σ Ρ _Н турбнины начинают разгоняться и вращаться быстрее, f растет.

Причинами нарушения баланса мощности могут быть: а) аварийное отключение генератора; б) неожиданный (неплановый, не предусмотренный расчетами) рост потребления мощности, например увеличение потребления мощности электронагревателями в результате сильного снижения температуры; в) аварийное отключение линий или трансформаторов связи.

Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением.

Нарушение баланса реактивной мощности приводит к изменению уровня напряжении в сети. Если генерируемая реактивная мощность становится больше потребляемой (Σ Qr > Σ Q), то напряжение в сети повышается. При дефиците реактивной мощности (Σ Q_r-< Σ Q) напряжение в сети понижается. Для пояснения указанной связи напомним, что, например, емкостный ток линии на холостом ходу повышает напряжение на ее конце. Соответственно избыток генерируемой реактивной мощности приводит к повышению, а ее недостаток — к понижению напряжения.