Схемы выдачи мощности электростанций - Критерии обоснования вводов генерирующей мощности

Глава вторая.
ОБОСНОВАНИЕ ВВОДОВ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ МОЩНОСТИ

1. Критерии обоснования вводов генерирующей мощности

Обоснование вводов мощности - общесистемная задача. Она определяет условия сохранения баланса мощности и энергии в узлах и формирует требования к пропускной способности связей электростанции с энергосистемой с учетом выдачи ее располагаемой мощности и ведения режимов работы объединения в целом.
Обоснование вводов ведется из условия полного электроснабжения потребителей в нормальном и ремонтных режимах. Учет аварийных отключений агрегатов и случайных отклонений от расчетного баланса (§ 1.2) сопряжен с критериями, устанавливающими конечную надежность электроснабжения. В мировой практике задействованы различные критерии. Опрос 29 государств об используемых показателях организован исследовательским комитетом №37 СИГРЭ. Ответило 25 стран. Из Канады представлены данные по 4 компаниям, Австралии по 3 штатам и США по 3 регионам, что дало 32 респондента. Результаты опроса опубликованы в [31] и подвергнуты далее анализу.
К факторам, влияющим на значение резерва мощности, выбранного по одному или большему количеству критериев, отнесены: отношения Рагр к мощности наиболее крупного агрегата к и средней мощности агрегатов к Pmax, средние вероятность аварийного простоя и продолжительность плановых простоев агрегатов; наличие межсистемных связей; графики нагрузки энергосистем. Общие требования к критериям надежности: экономическая обоснованность; независимость от параметров конкретного объекта; пригодность для объединения узлов и отдельных его частей; простота и наглядность алгоритмов вычисления. Критерии обоснования вводов разделены на два класса - детерминированные и вероятностные (табл. 2.1). Первые широко применялись до появления вычислительной техники и все еще в ходу у некоторых респондентов. Среди детерминированных критериев наиболее употребимы: фиксированный в долях от Руст резерв; сумма мощности наиболее крупного агрегата энергоузла и некоторой нормируемой доли его Рmах. Надо полагать, что здесь имел место перенос условий поддержания целесообразного вращающегося резерва при оперативном управлении энергосистемами на стадию их проектирования. При оперативном управлении критерии действительно имеют под собой основу, полученную пусть даже априори.

Таблица 2.1. Используемые классы критериев

Среди вероятностных критериев, на которые опирались респонденты, выделены:

1. вероятность JK(∆P) потери нагрузки (дефицита мощности) значением ∆Р и более - относительная часть расчетного периода, когда данное событие имеет место (здесь и далее индекс «к» введен для критериальных значений);
2. ожидаемый недоотпуск электроэнергии    - математическое ожидание недоотпуска энергии потребителям вследствие дефицита мощности;
3. ожидаемая потеря нагрузки - математическое ожидание числа дней Mκ(ΔΡd) в году, когда генерирующая мощность не обеспечивает суточный максимум нагрузки, или ожидаемое количество часов       в году, в течение которых генерирующая мощность не покрывает нагрузку; критерий Mκ(ΔΡd) имеет размерность сут./год, но в отличие от Mκ(ΔΡd) понимается не относительная продолжительность, а факт возникновения события.

В зарубежной литературе критерии именуют - Jκ(ΔΡ) - LOLP (loss of load probability); Mκ(ΔW) - EUE (expected unserved energy); Mκ(ΔΡd) - LOLE(D) (loss of load expectation (days)); Mκ(ΔΡd) - LOLE(H) (loss of load expectation (hours)).
Количество респондентов, использующих тот или иной критерий, см. в табл. 2.2.  Некоторые из них одновременно учитывали более одного критерия. Поэтому сумма в табл. 2.2 превысила число респондентов. Среди рассматриваемых критериев нет превалирующих.

Таблица 2.2. Используемые вероятностные критерии

Таблица 2.3. Характеристики критериев и резервов мощности

Продолжение таблицы 2.3.

Наличие в реальных энергосистемах эксплуатационного резерва мощности также имеет вероятностную природу из-за его целевого использования. Причем эта вероятность даже в оптимально построенной системе заметно ниже единицы. Данное положение справедливо, если эксплуатационный резерв не создан искусственно принудительным отключением потребителей, что практикуется оперативным персоналом. Последнее не признано технически и экономически оправданным и далее не принято во внимание.
На основании вышеизложенного сформулируем выводы:
- обоснование вводов генерирующей мощности должно вестись с учетом фактора надежности и соответствующих критериев;

1. в мировой практике используются различные критерии надежности;
2. при решении вопросов объединения энергоузлов и, в частности, обоснования вводов мощности, целесообразно использовать единообразные критерии надежности и алгоритмы их определения;
3. применяемые в мировой практике при обосновании вводов мощности критерии надежности могут быть выражены через показатель расчетной надежности.