Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Конкурентные рынки оптовой и розничной электроэнергии в России

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ ТОВАРНЫХ РЫНКОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ РЫНКОВ. РЕЖИМ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ И ЕЕ УСТОЙЧИВОСТЬ

На практике понятию «рынок» придают самое разное значение и смысл, но в данной работе под рынком понимается механизм, сводящий вместе покупателей (предъявителей спроса) и продавцов (поставщиков) отдельных товаров и услуг. Следовательно, любая ситуация, в которой имеет место контакт между спросом на какой-либо товар или услугу и его предложением, является рынком этого товара или услуги [1, 2, 3, 4, 5,6, 7,44].

В зависимости от параметров и особенностей рынков они могут быть самыми разнообразными. Они могут быть локальными (например, магазин), национальными (рынок банковских услуг) или международными (рынок нефти), организованными (биржа) или неорганизованными и т.д. При этом на рынке какого-либо товара или услуги могут существовать и рынки других товаров или услуг, связанных с использованием или потреблением основного товара или услуги. Например, на рынке автомобилей существуют также рынок запчастей, рынок технического обслуживания, рынок автозаправочных станций и т.д. В таком случае говорят, что, рынок автомобилей - это основной рынок, а остальные рынки - вспомогательные по отношению к основному рынки или субрынки (хотя во всем остальном субрынки остаются такими же рыночными институтами, что и основной рынок)[1].

Применительно к либерализованному рынку электроэнергии это означает, что на нем имеется основной рынок - рынок электроэнергии, а все остальные рынки, необходимые для его нормального функционирования (рынок мощности, рынок услуг по передаче, биржа, рынок системных и вспомогательных услуг и т.д.) являются вспомогательными. Набор или состав этих вспомогательных рынков на конкретном рынке электроэнергии зависит прежде всего от принятой концептуальной модели [44].

Режимом энергетической системы называется ее состояние, определяемое значениями мощности электростанций, напряжений, токов, частоты и других физических переменных величин, характеризующих процесс производства, передачи и распределения электроэнергии.

Различают установившийся и переходный режимы работы ЭЭС.

При установившемся режиме ЭЭС мощность, напряжения, токи и т.д. практически неизменны; при переходном режиме они меняются либо в результате управляющего воздействия персонала или автоматических устройств (нормальные переходные процессы), либо под действием появившихся случайных возмущений, нарушающих режим системы (аварийные переходные процессы).

Соответственно различают нормальный режим, т.е. работу ЭЭС в заданных условиях, при нормальных показателях электроэнергии качества, и аварийный режим, т.е. работу ЭЭС при возникновении в ней аварий, или при показателях качества электроэнергии, отличных от нормальных. Послеаварийный режим определяется как состояние системы после устранения аварийных условий.

Управление режимами энергосистемы можно осуществить двумя способами:

  • 1) отключить (включить) какой-либо элемент системы - генератор, линию, трансформатор, источник реактивной мощности;
  • 2) изменить некоторые параметры режима - расход энергоресурса, его энергетический потенциал, мощность, напряжение и т.д.

Первый путь управления называют выбором рационального состава элементов системы или просто выбором состава, второй путь - выбором параметров режима. При выборе рационального режима энергосистемы часто приходится эти две задачи решать одновременно.

Изменить режим энергосистемы при неизменном составе можно, если изменить:

- активную мощность генерирующих узлов;

реактивную мощность генерирующих узлов; коэффициенты трансформации регулируемых трансформаторов.

Эти величины называют управляемыми параметрами. Можно в известных пределах влиять и на нагрузку узлов, изменяя напряжение узлов путем изменения коэффициентов трансформации или величины реактивной нагрузки. Этот способ может применяться лишь в аварийных и послеаварийных условиях. Других способов управления режимом нет.

На пределы изменения управляемых параметров и на возможности изменения состава будут сказываться ограничения по устойчивости и надежности электроснабжения, по пропускной способности передачи линий электропередачи, по уровням напряжения узлов, по располагаемой мощности генерирующего узла, по балансу мощности системы или сетевого района.

Работа энергосистем характеризуется также устойчивостью ее режима.

Устойчивость энергосистемы - ее способность восстанавливать исходное (или близкое к нему) состояние (режим) после какого-либо возмущения, проявляющегося в отклонении значений параметров режима ЭЭС от исходных (начальных) значений. В ЭЭС источниками электрической энергии обычно являются синхронные генераторы, электрически связанные между собой общей сетью, причем роторы всех генераторов вращаются синхронно. Такой режим называется нормальным, то есть устойчивым. Отклонения значений параметров режима могут быть связаны, например, с изменением мощности нагрузки, короткими замыканиями, отключениями линий электропередачи и т.п. [4, 5, 6, 7].

Устойчивость энергосистемы, как правило, уменьшается при увеличении нагрузки (мощности, отдаваемой генераторами) и понижении напряжения (росте мощности потребителей, снижении возбуждения генераторов). Для каждой ЭЭС могут быть определены некоторые предельные (критические) значения этих или связанных с ними величин, характеризующих предел устойчивости. Надежное функционирование ЭЭС возможно, если обеспечен определенный запас устойчивости, то есть если параметры режима работы и параметры самой ЭЭС отличаются от критических на необходимую величину. Для обеспечения устойчивости предусматривают ряд мероприятий, таких, как обеспечение должного запаса устойчивости при проектировании ЭС, использование автоматического регулирования возбуждения генераторов, применение противоаварийной автоматики и т.д.

При анализе устойчивости электрической системы различают статическую, динамическую и результирующую устойчивость [44].

Статическая устойчивость энергосистемы - это способность энергосистемы возвращаться к установившемуся режиму после малых возмущений. Под малым возмущением понимается такое возмущение, при котором изменения параметров несоизмеримо малы по сравнению с нормальными значениями этих параметров.

Динамической устойчивостью энергосистемы называют ее способность возвращаться к установившемуся режиму после значительных его нарушений без перехода в асинхронный режим. Под значительным понимается такое нарушение режима, при котором изменения параметров режима соизмеримы с нормальными значениями этих параметров (короткое замыкание, отключение нагрузки, генераторов или линий электропередач и т.д.).

Количество возможных режимов электрических сетей чрезвычайно велико и не может быть полностью проанализировано. Поэтому все стационарные режимы работы энергосистем обычно подразделяют на две категории. К первой относятся наиболее характерные, часто повторяющиеся в суточном и сезонном разрезах режимы, которые кладутся в основу выбора схемы электрических сетей. Выбранная схема должна обеспечивать возможность осуществления этих режимов с заданной степенью надежности без помощи средств противоаварийного управления.

Ко второй категории режимов относят все остальные, менее вероятные, режимы, которые могут возникать в процессе эксплуатации энергосистем.

Сюда входят режимы, возникающие при авариях более тяжелых, нежели расчетные, при различного рода нерасчетных сочетаниях системных аварий и ремонтов оборудования. На обеспечение таких режимов электрические сети не рассчитываются. В этих случаях сохранение устойчивой работы энергосистем возлагается на устройства противо-аварийной автоматики.

Для анализа условий и показателей работы электростанций обычно рассчитываются суточные режимы работы энергосистемы за ряд характерных суток. При этом определяются режимы ГЭС и ГАЭС в соответствии с их водно-энергетическими показателями, экономичное распределение нагрузки между группами агрегатов тепловых электростанций, необходимые пределы регулирования мощности ТЭС и перетоки мощности по межсистемным линиям электропередачи.

Для выявления требований к маневренности электростанций рассматриваются четыре типичных суточных режима (для субботы, воскресенья, понедельника и обычного рабочего дня), представляющих неделю, наиболее «тяжелую» для работы оборудования. Как правило, это неделя декабря. Рассмотрение четырех названных режимов позволяет проверить техническую возможность и экономическую целесообразность останова части агрегатов, определить количество останавливаемых агрегатов в отдельных районах (или на отдельных электростанциях) и рассчитать необходимую скорость их нагружения при последующих пусках.

Распределение нагрузки энергосистемы между электростанциями производится по критериям минимума расхода топлива, минимума затрат на топливо или минимума расхода наиболее дефицитных видов топлива.

В крупных энергообъединениях нахождение экономического распределения суточного графика нагрузки между электростанциями является трудоемкой задачей, в связи с чем используются специально разработанные программы по оптимизации суточных режимов электростанций.

При расчете суточных экономически целесообразных режимов работы энергосистем необходим большой объем исходной информации, так как должны быть заданы:

  • 1) соответствующие суточные графики электрической нагрузки;
  • 2) технические минимумы нагрузки конденсационных агрегатов, использующих различные виды топлива (включая АЭС);
  • 3) режим загрузки ТЭЦ по тепловому графику;
  • 4) энергетические характеристики (характеристики относительных приростов) отдельных агрегатов или их групп для КЭС, а также для ТЭЦ при работе в конденсационном режиме;
  • 5) расходы топлива на пуск агрегатов после остановов разной продолжительности;
  • 6) располагаемая и среднесуточная мощность (или среднесуточная выработка) ГЭС для лет разной обеспеченности водой;
  • 7) эквивалентная схема замещения тех электрических сетей, которые должны быть учтены в расчете;
  • 8) мощность электростанций, участвующих в покрытии максимума нагрузки (рабочая мощность).

В результате расчетов по определению суточных экономически целесообразных режимов работы энергосистем получается следующая информация о режимах систем:

  • - суточный режим и расход топлива всех выделенных групп конденсационных агрегатов;
  • - суточный режим и расход топлива на ТЭЦ, в том числе и при работе в конденсационном режиме;
  • - информация о количестве, типе и месте размещении (узле подключения) агрегатов, останов которых экономически целесообразен или технически необходим, а также о длительности их останова и последующей скорости нагружения;
  • - суточный режим использования гидроэлектростанций;
  • - суточный режим использования специальных пиковых и полупико-вых электростанций (ГАЭС, ГТУ, полупиковые агрегаты);
  • - суточный режим межсистемных (межузловых) связей [148].

  • [1] Гительман Л.Д., Ратников Б.Е. . Энергетический бизнес: учебник - 3-е изд. Перераб. и доп. - М.: Издательство «Дело» АНХ, 2008. - 416 с.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>