Sistema energetico - che cos'è?

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Cos'è un sistema di alimentazione? Questa è la totalità di tutte le risorse energetiche che sono interconnesse, e comprende anche tutti i metodi per la produzione di energia elettrica e termica. Questo sistema include anche la trasformazione, la distribuzione e l'utilizzo della risorsa ricevuta. Questa catena comprende strutture come centrali elettriche e termiche, strutture per la fornitura di petrolio, linee di energia rinnovabile alternativa, fornitura di gas, industrie del carbone e nucleari.

Informazioni generali

Il sistema elettrico è anche la totalità di tutte le centrali elettriche, così come le reti elettriche e termiche che sono interconnesse, inoltre hanno collegato modalità di funzionamento comuni legate al movimento continuo della produzione. Oltre alla produzione, ciò include anche i processi di trasformazione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica e termica disponibile, soggetti a una modalità di funzionamento.

Il sistema energetico è anche un sistema generale che include tutte le risorse energetiche di qualsiasi tipo. Quilo stesso vale per tutti i metodi di ottenimento, trasformazione e distribuzione, nonché per tutti i mezzi tecnologici e le imprese organizzative impegnate a fornire alla popolazione del paese tutti i tipi di questa risorsa.

Il sistema elettrico è quindi la somma totale di tutte le centrali elettriche e le reti di calore che sono interconnesse e hanno anche un programma comune stabilito nel processo di produzione, fornitura e distribuzione continua di energia elettrica e termica, dato che hanno il controllo centralizzato generale di questa modalità di funzionamento.

Le specifiche del sistema energetico

Vale la pena notare un fatto molto importante: l'umanità non ha la capacità di accumulare energia elettrica o termica per il futuro. È impossibile accumulare queste risorse. Ciò è dovuto alle specificità del lavoro delle stazioni impegnate nella produzione di questa materia prima. Il fatto è che il funzionamento di un oggetto impegnato nella generazione di energia elettrica è la generazione continua di una risorsa, oltre a mantenere l'uguaglianza del rapporto tra potenza consumata e generata in qualsiasi momento. In altre parole, le centrali elettriche producono esattamente la stessa quantità di energia di cui hanno bisogno. Lo stesso vale per le cabine termiche. Le fonti di energia, così come i suoi consumatori, sono combinate nei sistemi energetici principalmente al fine di garantire un'elevata affidabilità nel fornire alla popolazione questi tipi di energia.

Parametri del sistema elettrico e delle centrali elettriche

Uno dila caratteristica principale, determinante nel funzionamento della centrale e caratterizzante il funzionamento complessivo dell'intero sistema, è la potenza.

Capacità installata della centrale. Questa definizione è intesa come la somma degli indicatori nominali di tutti gli elementi installati in un impianto. Per spiegare più in dettaglio, l'aggregato è determinato dal passaporto tecnico di ciascun motore primo, che può essere una turbina a vapore, a gas, idraulica o un altro tipo di motore. Queste unità primarie sono utilizzate per azionare generatori elettrici. Vale la pena notare che questa caratteristica dovrebbe includere anche i dispositivi considerati di backup e quelli attualmente in riparazione.

Capacità della centrale elettrica

Oltre alla capacità installata, ci sono molte altre caratteristiche che descrivono il funzionamento della centrale. Potrebbe essere disponibile anche la capacità della rete.

Per calcolare questo indicatore è necessario sottrarre dal set quegli indicatori che hanno i motori in riparazione. Inoltre, quando si trova questo parametro, è necessario tenere conto di una limitazione tecnica, che può essere associata a un design o a un indicatore tecnologico del motore.

Ci sono anche caratteristiche come la potenza di lavoro. Descrivere questa opzione è abbastanza semplice. Include un indicatore totale, che è la somma dei valori digitali di quei motori attualmente in funzione.

Informazioni generali sul funzionamento del sistema

Il principio di funzionamento delle stazioni incluse nel sistema, in generale, è abbastanza semplice. Ogni impianto è progettato per generare una certa quantità di energia elettrica o termica (per la cogenerazione). Tuttavia, è importante aggiungere qui che dopo che questo tipo di risorsa è stata sviluppata, non viene immediatamente consegnata al consumatore, ma passa attraverso tali strutture, che sono chiamate sottostazioni step-up. Dal nome dell'edificio è chiaro che in quest'area c'è un aumento della tensione al livello desiderato. Solo dopo che la risorsa inizia già a diffondersi ai punti consumatore. È necessario controllare il sistema di alimentazione con grande precisione, oltre a regolare chiaramente la fornitura di energia. Dopo aver superato la stazione di salita, l'elettricità deve essere trasferita alle linee principali.

Sistema energetico del Paese

Lo sviluppo del sistema energetico è uno dei compiti più importanti di qualsiasi stato. Se parliamo della scala dell'intero paese, le reti backbone dovrebbero coinvolgere l'intero territorio del paese. Queste reti sono caratterizzate dal fatto che i fili sono in grado di sopportare il flusso di energia elettrica con una tensione di 220, 330 e 750 kV. È importante notare qui che la potenza disponibile in tali linee è enorme. Questa cifra può raggiungere da diverse centinaia di mW a diverse decine di GW.

Questo carico del sistema elettrico è enorme, e quindi la fase successiva del lavoro consiste nell'abbassare la tensione e la potenza per fornire elettricità alle sottostazioni distrettuali e nodali. La tensione per tali strutture dovrebbe essere 110 kV e la potenza non dovrebbe superarediverse decine di MW.

Tuttavia, questa non è la fase finale. Successivamente, l'energia elettrica viene suddivisa in diversi flussi più piccoli e trasferita a piccole sottostazioni di consumo installate in insediamenti o imprese industriali. La tensione in tali sezioni è già molto più bassa e raggiunge 6, 10 o 35 kV. La fase finale è la distribuzione della tensione sulla rete elettrica per fornirla alla popolazione. La riduzione avviene a 380/220 V. Tuttavia, alcune imprese operano con una tensione di 6 kV.

Caratteristiche utente

Se consideriamo il processo di funzionamento del sistema energetico, è necessario prestare particolare attenzione a fasi come la trasmissione e la produzione di energia elettrica. Va subito notato che queste due modalità del sistema di alimentazione sono direttamente interconnesse. Formano un flusso di lavoro complesso.

È importante capire che il sistema elettrico è in modalità di generazione e trasmissione costante di elettricità ai consumatori in tempo reale. Non si verifica un processo come l'accumulo, cioè l'accumulo della risorsa esaurita. Ciò significa che è necessario un monitoraggio e una regolazione costanti dell'equilibrio tra energia prodotta e consumata.

Bilanciamento energetico

Puoi monitorare l'equilibrio tra potenza prodotta e consumata da una caratteristica come la frequenza della rete elettrica. La frequenza nel sistema elettrico di Russia, Bielorussia e altri paesi è di 50 Hz. Deviazionequesto indicatore è consentito in ±0,2 Hz. Se questa caratteristica è compresa tra 49,8-50,2 Hz, si considera che l'equilibrio nel funzionamento del sistema energetico sia rispettato.

Se c'è una carenza di energia prodotta, il bilancio energetico sarà disturbato e la frequenza della rete inizierà a diminuire. Maggiore è l'indicatore di potenza insufficiente, minore sarà la risposta in frequenza. È importante capire che una violazione delle prestazioni del sistema, o meglio, del suo equilibrio, è una delle carenze più gravi. Se questo problema non viene fermato nella sua fase iniziale, in futuro porterà al fatto che ci sarà un completo collasso del sistema energetico della Russia o di qualsiasi altro paese in cui l'equilibrio sarà sconvolto.

Come prevenire la distruzione

Per evitare le conseguenze catastrofiche che si sarebbero verificate in caso di collasso del sistema, è stato inventato e utilizzato nelle sottostazioni un programma di caricamento automatico della frequenza. Funziona in modo completamente autonomo. La sua inclusione avviene nel momento in cui c'è una carenza di energia nella linea. Inoltre, per questi scopi viene utilizzata un' altra struttura, chiamata eliminazione automatica della modalità asincrona.

Se parliamo del lavoro dell'AChR, allora tutto è abbastanza semplice. Il principio di funzionamento di questo programma è abbastanza semplice e sta nel fatto che spegne automaticamente parte del carico sul sistema di alimentazione. Cioè, disconnette alcuni consumatori da esso, il che riduce il consumo di energia e quindi ripristina l'equilibrio nel sistema generale.

ALAR è di piùun sistema complesso il cui compito è trovare luoghi di modalità di funzionamento asincrone della rete elettrica ed eliminarli. Se si verifica un'interruzione di corrente nel sistema energetico generale del paese, l'AChR e l'ALAR nelle sottostazioni vengono messi in funzione contemporaneamente.

Regolazione della tensione

Il compito di regolare la tensione nella struttura energetica è impostato in modo tale che sia necessario garantire il valore normale di questo indicatore in tutte le sezioni della rete. È importante notare qui che il processo di regolazione presso il consumatore finale viene eseguito in base al valore medio della tensione che proviene dal fornitore più grande.

La principale sfumatura è che tale regolazione viene eseguita solo una volta. Successivamente, tutti i processi si svolgono in nodi più grandi, che, di norma, includono stazioni distrettuali. Ciò è dovuto al fatto che non è pratico eseguire il monitoraggio e la regolazione costanti della tensione nella sottostazione finale, poiché il loro numero in tutto il paese è semplicemente enorme.

Tecnologia e sistemi energetici

Lo sviluppo tecnologico ha permesso di collegare i sistemi di alimentazione in parallelo tra loro. Ciò vale sia per le strutture dei paesi vicini, sia per gli accordi all'interno di un paese. L'implementazione di tale connessione diventa possibile se due diversi sistemi energetici hanno gli stessi parametri. Questa modalità di funzionamento è considerata molto affidabile. La ragione di ciò era che durante il funzionamento sincrono di due strutture, se si verifica un'interruzione di corrente in una di esse, c'èla possibilità di eliminarlo a spese di un altro, lavorando in parallelo con questo. La combinazione dei sistemi energetici di diversi paesi in uno solo apre opportunità come l'esportazione o l'importazione di energia elettrica e termica tra questi stati.

Tuttavia, per questa modalità di funzionamento è necessaria una piena corrispondenza della frequenza della rete elettrica tra i due sistemi. Se differiscono in questo parametro, anche leggermente, la loro connessione sincrona non è consentita.

Sostenibilità del sistema energetico

Sotto la stabilità del sistema energetico si intende la sua capacità di tornare ad una modalità di funzionamento stabile dopo il verificarsi di qualsiasi tipo di disturbo.

La struttura ha due tipi di stabilità: statica e dinamica.

Se parliamo del primo tipo di stabilità, allora è caratterizzato dal fatto che il sistema energetico è in grado di tornare nella sua posizione originale dopo il verificarsi di piccole o lente perturbazioni. Ad esempio, può essere un lento aumento o diminuzione del carico.

La stabilità dinamica è intesa come la capacità dell'intero sistema di mantenere una posizione stabile dopo il verificarsi di cambiamenti bruschi o improvvisi nella modalità operativa.

Sicurezza

Istruzioni nel sistema elettrico per la sua sicurezza: questo è ciò che ogni dipendente di qualsiasi centrale elettrica dovrebbe sapere.

Innanzitutto vale la pena capire cosa sia considerata un'emergenza. Tale descrizione si adatta ai casi in cui si verificano cambiamenti nel funzionamento stabile dell'apparecchiatura, che comportano la minaccia di un incidente. I segni di questo incidente sono determinati per ciascunosettore in conformità con i suoi documenti normativi e tecnici.

Se si verifica comunque una situazione di emergenza, il personale operativo è obbligato ad adottare misure per localizzare ed eliminare ulteriormente la situazione. In tal modo, è importante svolgere i due compiti seguenti: garantire la sicurezza delle persone e, se possibile, mantenere tutte le apparecchiature intatte e sicure.