1. Ogólna charakterystyka systemu elektroenergetycznego SEE. Podstawowe: części składowe, parametry polskiego SEE, stany SEE, analizy SEE, rodzaje pracy punktu neutralnego sieci i wartości napięcia znamionowego sieci.

System elektroenergetyczny SEE: jest to zbiór urządzeń przeznaczonych do wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej, połączonych ze sobą funkcjonalnie dla realizacji procesu ciągłej dostawy energii elektrycznej, a odpowiedniej jakości odbiorcą.

Części składowe SEE:

Elektrownie

· Sieci elektroenergetyczne

Odbiór, odbiornik, odbiorca.

Najważniejsze parametry systemu SEE:

-Moc zainstalowana – suma mocy czynnych znamionowych wszystkich generatorów zainstalowanych w elektrowniach.

- Rodzaje elektrowni i ich moce zainstalowane – odzwierciedlają strukturę paliw i źródeł energii stosowanych do wytwarzania energii elektrycznej oraz wpływają na tzw. struktury mocy.

- Roczna produkcja energii elektrycznej.

- Moc szczytowa – największa moc pobierana przez odbiornik energii elektrycznej w ciągu roku, doby.

- napięcie przesyłowe

- struktura sieci elektroenergetycznej

- moce największych elektrowni i bloków

Stany pracy SEE można podzielić na: ustalone i nieustalone.

Analiza SEE:

Bilans mocy:

- Zużycie mocy czynnej:

- odbiornik ok. 89%

- straty w SEE ok. 11%

·Źródła mocy czynnej:

- generator synchroniczny ok. 100%

· Zużycie mocy biernej:

- odbiornik ok. 53%

- straty w SEE ok. 47% (w tym transformator 30% i linie 17%)

· Źródła mocy biernej:

- generator synchroniczny ok. 54%

- pojemność linii ok. 25%

- kondensatory ok. 20%

- kompensatory ok. 1%

2. Schemat zastępczy linii wysokiego napięcia

3. Regulacja częstotliwości w SEE (pierwotna i wtórna)

Maly wstęp co to częstotliwość w SEE

Częstotliwość F – jest wielkością systemowa globalną, a jej wartość zależy od

aktualnego zbilansowania mocy zapotrzebowanej przez odbiory i mocy wytwarzanej Początkowy stan równowagi systemu elektroenergetycznego jest określony częstotliwością fn= 50 Hz

Regulacja częstotliwości:

Wartość częstotliwości jest jednakowa w każdym punkcie krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE) oraz połączonych ze sobą systemów europejskich. Utrzymywanie zadanej częstotliwości wymaga regulacji. Ogólny podział:

- Regulacja pierwotna – mocy jednostki wytwórczej za pomoca indywidualnego realizatora prędkości obrotowej w funkcji częstotliwości sieci i w zalezności od jego nastawienia

Można podzielić na 2 fazy :

-Pierwsza-kiedy działanie nie zdążyło się jeszcze rozpocząć; na skutek nierównowagi równowagi mocy następuje przyhamowanie wirnika i zmniejszenie częstotliwości

-Druga –regulacja prędkości obrotowej RN steruje zaworami regulacyjnymi na odpływie pary z turbiny (t≤30s

W pierwszej fazie częstotliwość spada liniowo z szybkościa zależna od zmian mocy w stosunku do mocy wirującej maszyny w systemie przed zaburzeniem. W drugiej zaczyna się zwiększać ażdo ustalenia się wartości stałej nie mniejszej do fn

Regulacja wtórna – regulacja Mozy i częstotliwości w systemie elektroenergetycznym za pomocą skoordynowanego oddziaływania na indywidualne regulatory wybranych jednostek wytwórczych przez układ automatycznej regulacji częstotliwości i mocy (ARCM)

Działanie regulacji wtórnej powinno się rozpoczynać po zadziałaniu regulacji pierwotnej najpóźniej w chwili t=30s. Po wystąpieniu zaburzeń i zakończeniu przed upływem 15min

Przebieg regulacji wtórnej- w miarę działania regulacji wtórnej systemowe odchylenia regulacji dąży do zera. Ma zapewnić stały poziom częstotliwości w ukł. Połączonych ze sobą elektrowni, realizowane przez oddziaływanie na moc wydzielonych elektrowni

Regulacja częstotliwość pierwotna i wtórna:

Regulacja prędkości obrotowej turbiny (częstotliwości)

- Przy wzroście mocy obciążenia z P1 do P2

A1-B1 => regulacja pierwotna

B1-B2=> regulacja wtórna

-Przy spadku mocy obciążenia z P1 do P3

A1-C1 =>reg.pierwotna

C1-C3=> Reg wtórna

4. Zmienność dobowa i roczna obciążeń: wykresy obciążeń, charakterystyczne parametry

Pdt chwilowe obciążenie dobowe

-Pdo – najmniejsze obciążenie w ciągu doby

-Pds – szczytowe obciążenie doby

-Pdśr – średnie obciążenie doby

-Pdi – dobowa moc zainstalowana

-Td – czas dobowy 24 h

-Tds – Dobowy czas użytkowania mocy szczytowej

-Tdi –dobowy czas użytkowania mocy zainstalowanej

Dobowy czas użytkowania mocy szczytowej jest to czas, w którym odbiorca pobierając moc szczytową zużyje energię równą rzeczywistej energii zużytej w ciągu doby przy zmiennym obciążeniu:

Dobowy czas użytkowania mocy zainstalowanej :

Roczny czas użytkowania mocy szczytowej Trs jest to czas, w którym przy zachowaniu stałej mocy równej mocy szczytowej Prs byłaby zużyta energia równa rzeczywistej energii zużytej w ciągu roku przy zmiennym obciążeniu

dla KSE

Sieć

- nN 2200 – 3200 h

-SN 3500 – 4500 h

-NN 6500 – 7500 h

5. Obliczanie strat mocy i energii w sieciach, metody zmniejszania strat

Metody zmniejszania strat (działania eksploatacyjne i inwestycyjne).

Do zasadniczych środków eksploatacyjnych należą:

- utrzymanie możliwie wysokiego poziomu napięcia,

- stosowanie racjonalnych schematów układów sieciowych,

- opracowanie harmonogramów prac zapewniających zmniejszenie poboru mocy w okresie szczytów dobowych,

- wykorzystywanie urządzeń o korzystniejszych wskaźnikach zużycia energii i ograniczenie czasu pracy urządzeń niższej sprawności,

- bieżąca kontrola zużycia energii w procesach produkcyjno-technologicznych,

- właściwa konserwacja urządzeń,

- ograniczenie pracy jałowej silników i transformatorów,

- kontrola dotrzymania właściwych parametrów procesu technologicznego.

Do działań inwestycyjnych należą:

-zwiększenie przekroju przewodów i kabli

-wprowadzenie optymalnych struktur napięć i eliminowanie dodatkowych stopni transformacji

-instalowanie nowych transformatorów o zmniejszonych stratach

-budowa nowych linii ( zmniejszenie odległości przesyłu energii)

-instalowanie urządzeń do kompensacji mocy biernej

Straty sieciowe dzieli się na ze względu na źródło powstawania:

-straty techniczne (prądowe(obciążeniowe, podłużne) ; napięciowe (jałowe , poprzeczne)

-straty handlowe (straty wynikające z bł. układów pomiarowych; straty powstałe na skutek pobrania z sienie niezmierzonej energii elektrycznej)

Straty mocy czynnej (techniczne)

* Straty mocy obciążeniowe

**netoda (??) 3I2R

a) Straty mocy czynnej jałowe (poprzeczne, napięciowe)

b) straty jałowe w liniach kablowych SN i WN:

Ur- napięcie znamionowe kabla

C- pojemność robocza jednej żyły kabla

tgδ – współczynnik stratności izolacji kabla

Określenie rocznych strat energii

Roczne straty energii czynnej można oszacować ze wzoru:

Pmax – maksymalne straty mocy czynnej

Tr – roczny czas maksymalnych strat

Należy określić maksymalną wartość strat mocy czynnej i wartość czasy Tr na podstawie znajomości czasu Trs.

Wartość czasu Tr można określić na podstawie krzywej Eimera bądź z równań algebraicznych . Natomiast w obliczeniach przybliżonych stosuje się: Tr = 2/3 * Trs