Неравномерность графика нагрузки
Нагрузка в энергосистемах характеризуется суточной, недельной и сезонной неравномерностью. В зависимости от состава потребителей конкретной энергосистемы, от соотношения промышленной нагрузки разных видов, транспортной и бытовой, от равномерности, с которой потребители пользуются электроэнергией в течение суток, недели, года, вид графика нагрузки может заметно меняться от одной системы к другой.
На рис. 2.1 приведен характерный суточный график для типовой энергосистемы, но в отличие от рис. 1.1 на нем показаны не потребители энергии, а распределение нагрузки между электростанциями разных типов для случая, когда суммарная мощность АЭС невелика и они работают в базовой части графика.
Коэффициент неравномерности (отношение минимальной суточной нагрузки к максимальной) составляет, например для системы Центра, около 0,55 и, вообще говоря, как и для других систем, имеет тенденцию к уменьшению за счет роста осветительно-бытовой нагрузки. Более высокие значения (0,80-0,85) коэффициент неравномерности имеет в ОЭС Урала и Сибири, где преобладает трехсменная промышленная нагрузка.
Помимо суточной имеет место недельная неравномерность. Она вызывается в основном общим понижением потребления промышленными предприятиями в выходные дни (субботу и воскресенье) и может быть охарактеризована недельным коэффициентом неравномерности, представляющим собой отношение суточного минимума нагрузки выходного дня к максимуму для рабочего дня. Но, по-видимому, более показательным в этом смысле является соотношение максимумов: в субботу максимум нагрузки понижается на 10-12 %, а в воскресенье на 20-25 % по отношению к обычным будним дням. В эти же дни снижается и дневная нагрузка.
Наконец, сезонная неравномерность. Максимум суточной нагрузки летом составляет около 0,8 зимнего максимума; минимальные нагрузки приходится на июль-август.
Суточные графики нагрузки дают возможность определить два важных параметра, из которых следуют требования к маневренным характеристикам электростанций, работающих в энергосистеме:
наибольшую разность между максимальной и минимальной нагрузками энергосистемы, которая определяет необходимый диапазон регулирования мощности и соответственно требуемую глубину разгрузки работающего оборудования электростанций;
требуемую скорость изменения нагрузки станций в различных режимах. Эта скорость обычно выражается в процентах от включенной мощности станции или соответственно системы за минуту и достигает при прохождении утреннего или вечернего пиков единиц процентов. В некоторых случаях (например, при сбросе мощности одной из регулирующих станций или отключении межсистемной линии связи) наблюдались скорости до 20-25 % в минуту.
Недельные графики определяют долю останавливаемого и пускаемого оборудования, возможные условия проведения кратковременных ремонтов. Наконец, сезонная неравномерность имеет важное значение для проведения капитальных и средних ремонтов и оказывает влияние на определение ремонтного резерва.
Вообще говоря, обеспечить реализацию графиков нагрузки можно двумя путями: либо каждая станция меняет свою мощность по задаваемому потребителями графику, либо выделяются специальные станции и (или) агрегаты, регулирующие нагрузку системы, а остальная часть последней работает в так называемом базовом (базисном) режиме. Естественно, что при выборе варианта должны учитываться как технические возможности оборудования станций того или иного типа, так и экономические соображения. И те, и другие диктуют использование второго варианта решения. Причем для регулирования нагрузки может использоваться и вариант полной остановки части блоков (агрегатов) на время ночного провала.
При этом реальные возможности конкретной энергосистемы обеспечить требуемые величины глубины разгрузки и скорости изменения нагрузки определяются тем набором станций (по типам и мощностям), которыми она располагает и которые могут быть выделены для регулирования нагрузки. Соответственно от этого в значительной мере зависят и требования, предъявляемые к маневренности АЭС.
Однако ситуации в энергосистемах европейской части страны, где и строятся АЭС, такова, что требование привлечения последних к регулированию нагрузки становится настоятельно необходимым.
