Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. "

Кафедра "Электроснабжение промышленных предприятий"

Реферат по дисциплине:

"История и методология науки"

На тему: "Возникновение и развитие объединённых энергосистем"

Выполнил: студент группы м1ЭЛЭТ-11

Щелконогов Никита Андреевич

Проверил: д. т. н. Угаров Геннадий Григорьевич

Саратов 2016

Содержание

• Введение
• 1. Понятие объединённой энергосистемы
• 2. Структура ОЭС
• 2.1 ОЭС в составе ЕЭС России
• 2.2 ОЭС на территории бывшего СССР
• 3. Возникновение и развитие энергосистем в СССР
• 4. Центральное диспетчерское управление ЕЭС СССР
• 5. Единая энергетическая система РОССИИ
• Список использованных источников

Введение

Создание объединенных энергетических систем позволило повысить надежность энергоснабжения, снизить эксплуатационные расходы, уменьшить необходимые резервы. Общее стремление к объединению энергетических систем вызвано огромными преимуществами крупных систем по сравнению с отдельными станциями [7]. В ряде объединенных энергетических систем существенно возрастет удельный вес ГЭС как по мощности, так и по выработке электроэнергии, приближаясь в отдельных случаях к 50%. В связи с этим возникнут новые задачи по управлению режимами энергосистем и методы их решения в составе автоматизированной системы диспетчерского управления. Высокие количественные показатели развития энергетики требуют качественно новых форм ее организации, в первую очередь построения крупных объединенных энергетических систем.

1. Понятие объединённой энергосистемы

Объединённая энергетическая система (ОЭС) - совокупность нескольких энергетических систем, объединённых общим режимом работы, имеющая общее диспетчерское управление как высшую ступень управления по отношению к диспетчерским управлениям входящих в неё энергосистем [6]. В составе Единой энергетической системы России выделяют семь ОЭС, одна из которых - ОЭС Востока - работает изолированно от остальных шести и называется "второй синхронной зоной". Каждой из объединённых энергетических систем соответствует операционная зона одного из объединённых диспетчерских управлений - филиалов ОАО "СО ЕЭС" и одного из МЭС (магистральные электрические сети) - филиалов ОАО "ФСК ЕЭС" (Объединённой энергосистеме Сибири соответствует два филиала ОАО "ФСК ЕЭС" - МЭС Сибири и МЭС Западной Сибири). Строгого соответствия между операционными зонами ОДУ и соответствующих МЭС нет.

2. Структура ОЭС

ОЭС существует только как технологическая система, но не организационно-правовая, поскольку единого хозяйствующего субъекта ОЭС нет (в отличие от региональных энергосистем, для которых до реформирования электроэнергетики хозяйствующим субъектом являлись соответствующие АО-энерго) [1].

2.1 ОЭС в составе ЕЭС России

1) ОЭС Центра (операционная зона ОДУ Центра и МЭС Центра), включающая в себя Белгородскую, Брянскую, Владимирскую, Вологодскую, Воронежскую, Ивановскую, Тверскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Липецкую, Московскую, Орловскую, Рязанскую, Смоленскую, Тамбовскую, Тульскую и Ярославскую энергосистемы.

2) ОЭС Юга (ранее - ОЭС Северного Кавказа), включающая в себя Астраханскую, Волгоградскую, Дагестанскую, Калмыцкую, Карачаево-Черкесскую, Кабардино-Балкарскую, Кубанскую, Ростовскую, Северо-Осетинскую, Ставропольскую, Чеченскую и Ингушскую энергосистемы.

3) ОЭС Северо-Запада (операционная зона ОДУ Северо-Запада и МЭС Северо-Запада), включающая в себя Архангельскую, Карельскую, Кольскую, Коми, Ленинградскую, Новгородскую, Псковскую и Калининградскую энергосистемы.

4) ОЭС Средней Волги (операционная зона ОДУ Средней Волги и МЭС Волги), включающая в себя Нижегородскую, Марийскую, Мордовскую, Пензенскую, Самарскую, Саратовскую, Татарскую, Ульяновскую и Чувашскую энергосистемы.

5) ОЭС Урала (операционная зона ОДУ Урала и МЭС Урала), включающая в себя Башкирскую, Кировскую, Курганскую, Оренбургскую, Пермскую, Свердловскую, Тюменскую, Удмуртскую и Челябинскую энергосистемы.

6) ОЭС Сибири (операционная зона ОДУ Сибири, МЭС Сибири и МЭС Западной Сибири), включающая в себя Алтайскую, Бурятскую, Иркутскую, Красноярскую, Кузбасскую, Новосибирскую, Омскую, Томскую, Хакасскую и Забайкальскую энергосистемы.

7) ОЭС Востока (операционная зона ОДУ Востока и МЭС Востока), включающая в себя Амурскую, Приморскую, Хабаровскую и Южно-Якутскую энергосистемы.

2.2 ОЭС на территории бывшего СССР

1) ОЭС Белоруссии (до распада СССР энергосистемы ОЭС Белоруссии входили в ОЭС Северо-Запада).

2) ОЭС Казахстана.

3) ОЭС Средней Азии (включающая в себя Узбекскую и Таджикскую энергосистемы). После распада СССР продолжала существовать ОЭС Средней Азии, но в 2000-е годы она распалась - в 2003 году вышла Туркмения, а в 2009 году её покинул Узбекистан.

4) ОЭС Украины (до распада СССР - ОЭС Юга).

3. Возникновение и развитие энергосистем в СССР

Процесс объединения электростанций на параллельную работу и образования первых энергетических систем начался в СССР в 20-х годах в соответствии с Ленинским планом ГОЭЛРО. К 1935 г. В СССР уже работали 6 энергосистем с годовой выработкой электроэнергии свыше 1 млрд. кВт*ч каждая, в том числе Московская - около 4 млрд. кВт*ч (мощность 900 МВт), Ленинградская, Донецкая и Днепровская - более чем по 2 млрд. кВт*ч. Протяженность электрических сетей 110 кВ к этому времени возросла почти до 2 тыс. км; в 1933 г. была построена первая в СССР линия напряжением 220 кВ [4].

В 1940 г., через 20 лет после принятия плана ГОЭЛРО, после завершения сооружения линии электропередачи 220 кВ Днепр - Донбасс, соединившей на параллельную работу две крупнейших энергосистемы Юга, было создано первое в стране объединение энергосистемы с единой диспетчерской службой. Несмотря на то, что во время Великой Отечественной войны энергетика наиболее развитых районов страны была разрушена, производство электроэнергии в стране в 1945 г. было восстановлено на уровне 88% предвоенного объема. В военное время было создано Объединённое диспетчерское управление (ОДУ) Урала для оперативного руководства тремя параллельно работающим энергосистемам - Свердловской, Челябинской, Пермской. Этим были заложены основы объединённой энергосистемы Урала. В 1945 г. для руководства параллельной работой Московской энергосистемы с тремя энергосистемами Верхней Волги (Ярославской, Ивановской и Горьковской) было организовано ОДУ Центра.

В конце 50-х годов в Советском Союзе была освоена новая ступень напряжения - 500 кВ. В 1959 г. вошла в эксплуатацию первая цепь электропередачи 500 кВ Волгоград - Москва, а в первой половине 60-х годов переведены на напряжение 500 кВ построенные ранее линии 400 кВ Куйбышев-Москва и Куйбышев-Урал. Связанное с вводом в эксплуатацию дальних электропередач объединение энергосистем европейской части страны было первым этапом формирования Единой энергетической системы СССР (ЕЭС СССР). В этот же период началось развитие электрических сетей напряжением 300 кВ в ОЭС Юга и Северо-Запада. В дальнейшем на этом напряжении были объединены энергосистемы Закавказья и ряд энергосистем Северного Кавказа.

В 1970 г. - к 50-летию принятия плана ГОЭЛРО - было завершено создание Единой энергосистемы европейской части страны. В дальнейшем - в 1972 г. - к ЕЭС СССР была присоединена ОЭС Казахстана.

В начале 1978 г. был реализован важнейший этап на пути к завершению формирования ЕЭС СССР: к ней была присоединена одна из крупнейших объединённых энергосистем - ОЭС Сибири. В том же году было завершено сооружение электропередачи 750 кВ Западная Украина-Альбертирша (Венгрия) и с 1979 года началась параллельная работа ЕЭС СССР и ОЭС стран-членов СЭВ. С присоединением к ЕЭС энергосистем стран СЭВ на западе и ОЭС Сибири и энергосистемы Монголии на востоке границы синхронной работы протянулись от Берлина до Улан-Батора.

Параллельная работа ЕЭС СССР с энергосистемами стран Восточной и Центральной Европы обусловила необходимость решения ряда важных проблем, связанных с международными поставками электроэнергии и мощности. В 80-е годы ЕЭС вместе с раздельно работающими ОЭС Средней Азии и Востока охватила всю обжитую часть территории СССР. Производство электроэнергии достигло 1,3 трлн кВт-ч, а к 1990 г. - 1,6 трлн кВтч. В Европейской части ЕЭС сформировалась развитая сеть 500 кВ-750 кВ, а в Азиатской части ЕЭС одновременно с развитием сети 500 кВ, промышленно осваивалось напряжение 1150 кВ. Были введены крупнейшие энергоблоки 500-800-1200 МВт на тепловых электростанциях и 1000-1500 МВт на АЭС. Завершено сооружение крупнейших ГЭС Сибири, и том числе Саяно-Шушенской мощностью 6400 МВт [4].

4. Центральное диспетчерское управление ЕЭС СССР

С первых лет существования электроэнергетики энергосистемы начали объединять на параллельную работу. Государственным планом электрификации России (ГОЭЛРО) предусматривалось объединение на параллельную работу вновь построенных 30 электростанций на основе единой электрической сети [2]. Первый диспетчерский центр был организован в 1932 году на основе объединенной энергосистемы Урала, а в 1940 году образован объединенный диспетчерский центр (ОДУ) Центральной и Восточной зон Украины - Донбасской и Днепровской энергосистем. ОДУ Центра организовали в 1945. Оно осуществляло руководство параллельной работы Московской, Горьковской, Ивановской и Ярославской энергосистем.

Толчком к формированию объединенных энергосистем Центра, Средней Волги и Урала и их включению на параллельную работу было строительство мощных гидростанций на Волге. Кроме того, как выше было сказано, во второй половине 50-х годов началось промышленное освоение напряжения 500 кВ.

ОДУ Центра взяло на себя Функции координатора и вопросы согласованного развития ОЭС. В дальнейшем оно было реорганизовано в ОДУ Европейской части ЕЭС.

Создались все предпосылки для формирования Единой энергосистемы Союза. Для централизованного управления ее функционированием и развитием в 1969 году, по Постановлению Правительства было создано Центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС СССР.

Это был первый мировой опыт, по организации трехуровневого централизованного диспетчерского управления: ЦДУ ЕЭС - ОДУ ОЭС - диспетчерские центры энергосистем. Положением о ЦДУ, утвержденным Минэнерго СССР 11.03.1969 г., основными задачами ЦДУ ЕЭС были: удовлетворение потребности народного хозяйства в электрической энергии в соответствии с государственными планами, покрытие максимума нагрузки по Единой энергетической системе СССР и изолированно работающим Объединенным энергетическим системам, обеспечение надежности электроснабжения народного хозяйства при соблюдении установленных норм качества электроэнергии, обеспечение максимальной экономичности работы Единой энергетической системы СССР и Объединенных энергетических систем при рациональном использовании энергоресурсов страны и ряд других задач [2].

ЦДУ, наряду с другими организациями отрасли и электротехнической промышленности, приняло активное участие в освоении нового класса напряжения 750 кВ. Первоочередной проблемой, поставленной перед ЦДУ, стало создание автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ) ЕЭС СССР, строительство диспетчерских пунктов ОДУ и оснащение их современными техническими средствами.

ЦДУ ЕЭС, ОДУ, научными и проектными организациями (ВНИИЭ, ВЦГТУ, СЭИ, Энергосетьпроектом и другими) были разработаны теоретические основы АСДУ. Впервые были разработаны методы, алгоритмы и программы оптимизации энергетических режимов, расчетов электрических режимов сложных электрических сетей, анализа устойчивости, настройки противоаварийной автоматики.

На диспетчерских пунктах появились компьютерные средства отображения технологической информации. Возможности диспетчера по управлению режимами значительно возросли. В 1976 году был введен диспетчерский пункт с новейшими по тем временам средствами вычислительной техники, телемеханики и связи. К этому времени ЦДУ было укомплектовано высококвалифицированными специалистами с большим инженерным опытом и представляло собой мозговой центр отрасли по решению важнейших задач управления и развития Единой энергосистемы страны [5].

5. Единая энергетическая система России

ГОСТ 21027-75 дает следующее определение Единой энергосистемы:

Единая энергосистема - совокупность объединённых энергосистем (ОЭС), соединённых межсистемными связями, охватывающая значительную часть территории страны при общем режиме работы и имеющая диспетчерское управление [6].

К 1990 году в состав ЕЭС СССР входили 9 из 11 энергообъединений страны, охватывая 2/3 территории СССР, на которых проживало более 90 % населения. В ноябре 1993 г. из-за большого дефицита мощности на Украине был осуществлён вынужденный переход на раздельную работу ЕЭС России и ОЭС Украины, что привело к раздельной работе ЕЭС России с остальными энергосистемами, входящими в состав энергосистемы "Мир". В дальнейшем параллельная работа энергосистем, входящих в состав "Мира", с центральным диспетчерским управлением в Праге не возобновлялась. После распада СССР электрические связи между некоторыми энергообъединениями в составе ЕЭС России стали проходить по территории независимых государств и электроснабжение части регионов оказалось зависимым от этих государств (связи 500-1150 кВ между ОЭС Урала и Сибири, проходящие по территории Казахстана, связи ОЭС Юга и Центра, частично проходящие по территории Украины, связи ОЭС Северо-Запада с Калининградской энергосистемой, проходящие по территории стран Балтии).

В 1995 году ОДУ Центра выведено из состава ЦДУ ЕЭС России в качестве Дирекции оперативно-диспетчерского управления объединенной энергетической системы Центра "Центрэнерго" (филиал РАО "ЕЭС России").

1 июля 2008 года РАО "ЕЭС России" прекратило своё существование. В результате реорганизации из состава холдинга были выделены 23 независимые компании.

Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества:

· снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт;

· сокращение потребности в установленной мощности электростанций на 10-12 ГВт;

· оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива;

· применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования;

· поддержание высокого уровня надёжности и отказоустойчивости энергетических объединений.

Совместная работа электростанций в Единой энергосистеме обеспечивает возможность установки на электростанциях агрегатов наибольшей единичной мощности, которая может быть изготовлена промышленностью, и укрупнения электростанций. Увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощности электростанций имеет значительный экономический эффект.

Одной из серьёзных проблем функционирования ЕЭС является слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что приводит к "запиранию" мощностей электрических станций [3]. Слабость межсистемных связей в ЕЭС обусловлена её территориальной распределённостью. Ограничения в использовании связей между различными ОЭС и большинства наиболее важных связей внутри ОЭС определяются в основном условиями статической устойчивости; для ЛЭП, обеспечивающих выдачу мощности крупных электростанций, и ряда транзитных связей определяющими могут быть условия динамической устойчивости.

объединенная энергетическая система электростанция

Список использованных источников

1. Менеджмент и маркетинг в электроэнергетике: учебное пособие для студентов ВУЗов /А.Ф. Дьяков, В.В. Жуков, Б.К. Максимов, В.В. Молодюк; под ред. А.Ф. Дьякова. - 3-е изд. - М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - 504 с.

2. Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике/В.А. Баринов, А.З. Гамм, Ю.Н. Кучеров, В.Г. Орнов, Ю.Н. Руденко, В.А. Семёнов, В.А. Тимофеев, Ю.А. Тихонов, Е.В. Цветков; под общей ред. Ю.Н. Руденко и В.А. Семёнова. - М.: Издательство МЭИ, 2000. - 310 с.

3. Основы современной энергетики: учебник для вузов: в 2 т. / под общей редакцией чл. - корр. РАН Е.В. Аметистова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский дом МЭИ, 2008. Том 2. Современная электроэнергетика / под ред. профессоров А.П. Бурмана и В.А. Строева. - 632 с.

4. Воропай Н.И. Управление мощными энергообъединениями / Под ред. С.А. Совалова. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 255 с.

5. Жимерин Д.Г. Энергетика: настоящее и будущее / Д.Г. Жимерин. - М.: Знание, 1978. - 190 с.

6. ГОСТ 21027-75 - 1976 Системы энергетические. Термины и определения. - Введ. 1976-07-29. - М.: Изд-во стандартов, 2011. - 6 c.

7. Чалый Г.В. Энергетика вчера, сегодня, завтра / Г.В. Чалый. - Кишинев: Картя молдовеняскэ, 1977. - 203 с.

Размещено на Allbest.ru