बिजली प्रणालियों के लोड मोड और बिजली संयंत्रों के बीच इष्टतम भार वितरण

जिस तरह से ऊर्जा की खपत होती है और इसलिए सिस्टम पर भार असमान होता है: इसमें एक दिन के भीतर विशिष्ट उतार-चढ़ाव होते हैं, साथ ही एक वर्ष के भीतर मौसमी उतार-चढ़ाव भी होते हैं। ये उतार-चढ़ाव मुख्य रूप से उद्यमों के काम की लय से निर्धारित होते हैं - बिजली के उपभोक्ता, जनसंख्या के जीवन की इस लय से संबंधित, कुछ हद तक - भौगोलिक कारकों द्वारा।

सामान्य तौर पर, दैनिक चक्र को हमेशा रात में खपत में अधिक या कम कमी की विशेषता होती है, वार्षिक चक्र के लिए - गर्मियों के महीनों में। इन लोड उतार-चढ़ाव की गहराई उपयोगकर्ताओं की संरचना पर निर्भर करती है।

उद्यम जो चौबीसों घंटे काम करते हैं, विशेष रूप से निरंतर तकनीकी प्रक्रियाओं (धातु विज्ञान, रसायन विज्ञान, कोयला खनन उद्योग) की प्रबलता के साथ, खपत का लगभग एक ही तरीका है।

धातु और मशीन-निर्माण उद्योगों के उद्यम, यहां तक ​​​​कि तीन-शिफ्ट के काम के साथ, रात की पाली के दौरान उत्पादन गतिविधि में सामान्य कमी से जुड़ी ऊर्जा की खपत में उल्लेखनीय उतार-चढ़ाव होता है। रात में एक या दो शिफ्ट में काम करने पर बिजली की खपत में तेज कमी देखी जाती है। गर्मी के महीनों में खपत में उल्लेखनीय कमी भी देखी गई है।

ऊर्जा की खपत में तेज उतार-चढ़ाव भी खाद्य और प्रकाश उद्योग उद्यमों की विशेषता है।घरेलू क्षेत्र में सबसे बड़ी असमान खपत देखी जाती है।

सिस्टम का लोड मोड ऊर्जा की खपत में इन सभी उतार-चढ़ाव को संक्षेप में और निश्चित रूप से कुछ हद तक सुचारू रूप से दर्शाता है। लोड की स्थिति आमतौर पर लोड शेड्यूल के रूप में प्रस्तुत की जाती है।

दैनिक ग्राफ़ पर, घंटों को एब्सिस्सा पर प्लॉट किया जाता है, और MW में लोड या अधिकतम लोड का% ऑर्डिनेट पर प्लॉट किया जाता है। अधिकतम भार अक्सर शाम के घंटों में पड़ता है, जब उत्पादन ऊर्जा खपत पर प्रकाश डाला जाता है। यही कारण है कि वर्ष के भीतर अधिकतम बिंदु कुछ हद तक बदल जाता है।

अधिकतम उत्पादन गतिविधि को दर्शाते हुए, सुबह के घंटों में लोड पीक होता है। दोपहर में भार कम हो जाता है, रात में यह तेजी से घटता है।

महीनों को वार्षिक चार्ट के भुज पर प्लॉट किया जाता है, और मासिक किलोवाट-घंटे की मात्रा या मासिक पीक लोड को ऑर्डिनेट पर प्लॉट किया जाता है। वर्ष के अंत में अधिकतम भार गिरता है - वर्ष के दौरान इसकी प्राकृतिक वृद्धि के कारण।

असमान चार्जिंग मोड, एक ओर, ऊर्जा उत्पादन उपकरण की विविधता और दूसरी ओर, स्टेशनों और उत्पादन इकाइयों के बीच इष्टतम भार वितरण के लिए सिस्टम कर्मचारियों के लिए एक जटिल कार्य प्रस्तुत करता है।

बिजली उत्पादन एक कीमत पर आता है। के लिए थर्मल स्टेशन — ये सेवा कर्मियों के रखरखाव, उपकरण की मरम्मत, मूल्यह्रास कटौती के अलावा ईंधन की लागत हैं।

विभिन्न स्टेशनों पर, उनके तकनीकी स्तर, बिजली, उपकरण की स्थिति के आधार पर, एक Vt • h की विशिष्ट उत्पादन लागत अलग-अलग होती है।

स्टेशनों (और ब्लॉकों के बीच एक स्टेशन के भीतर) के बीच लोड वितरण के लिए सामान्य मानदंड बिजली की दी गई मात्रा के उत्पादन के लिए न्यूनतम कुल परिचालन लागत है।

प्रत्येक स्टेशन (प्रत्येक इकाई) के लिए, चार्जिंग मोड के कार्यात्मक संबंध में लागत प्रस्तुत की जा सकती है।

कुल लागत के न्यूनतम के लिए शर्त और इसलिए सिस्टम में भार के इष्टतम वितरण की स्थिति निम्नानुसार तैयार की गई है: लोड को वितरित किया जाना चाहिए ताकि स्टेशनों (इकाइयों) के सापेक्ष चरणों की समानता हमेशा बनी रहे।

उनके भार के विभिन्न मूल्यों पर स्टेशनों और इकाइयों के लगभग सापेक्ष चरणों की गणना प्रेषण सेवाओं द्वारा अग्रिम रूप से की जाती है और उन्हें घटता (चित्र देखें) के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।

सापेक्ष वृद्धि घटता है

क्षैतिज रेखा इस भार के वितरण को दर्शाती है जो इष्टतम स्थिति से मेल खाती है।

स्टेशनों के बीच सिस्टम लोड के इष्टतम वितरण का तकनीकी पक्ष भी है।लोड कर्व के परिवर्तनशील हिस्से को कवर करने वाली इकाइयाँ, विशेष रूप से तेज ऊपरी चोटियाँ, तेजी से बदलती लोड स्थितियों के तहत संचालित होती हैं, कभी-कभी दैनिक स्टॉप-स्टार्ट के साथ।

आधुनिक शक्तिशाली भाप टरबाइन इकाइयां ऑपरेशन के ऐसे तरीके के लिए अनुकूलित नहीं हैं: उन्हें शुरू करने में कई घंटे लगते हैं, एक चर लोड मोड में ऑपरेशन, विशेष रूप से लगातार रुकने के साथ, दुर्घटनाओं में वृद्धि और त्वरित पहनने की ओर जाता है, और यह एक अतिरिक्त बल्कि संवेदनशील अत्यधिक खपत से भी जुड़ा होता है ईंधन का।

इसलिए, सिस्टम में लोड के "चोटियों" को कवर करने के लिए, एक अन्य प्रकार की इकाइयों का उपयोग किया जाता है, जो तकनीकी और आर्थिक रूप से तेज चर भार के साथ संचालन के तरीके के अनुकूल होते हैं।

वे इस उद्देश्य के लिए आदर्श हैं जलविद्युत संयंत्र: हाइड्रोलिक यूनिट के स्टार्ट-अप और इसके पूर्ण भार के लिए एक से दो मिनट की आवश्यकता होती है, अतिरिक्त नुकसान से जुड़े नहीं होते हैं और तकनीकी रूप से काफी विश्वसनीय होते हैं।

पीक लोड को कवर करने के लिए डिज़ाइन किए गए पनबिजली संयंत्रों को नाटकीय रूप से बढ़ी हुई क्षमता के साथ बनाया गया है: यह पूंजीगत निवेश को 1 kW तक कम कर देता है, जो इसे शक्तिशाली ताप विद्युत संयंत्रों में विशिष्ट निवेश के बराबर बनाता है और जल संसाधनों का अधिक पूर्ण उपयोग सुनिश्चित करता है।

चूँकि कई क्षेत्रों में पनबिजली संयंत्रों के निर्माण की संभावनाएँ सीमित हैं, जहाँ क्षेत्र की स्थलाकृति पर्याप्त बड़े सिर प्राप्त करने की अनुमति देती है, लोड चोटियों को कवर करने के लिए पंप स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (PSPP) बनाए जाते हैं।

ऐसे स्टेशन की इकाइयाँ आमतौर पर प्रतिवर्ती होती हैं: रात में सिस्टम की विफलता के घंटों के दौरान, वे पम्पिंग इकाइयों के रूप में काम करते हैं, एक उच्च स्थान वाले जलाशय में पानी उठाते हैं। फुल लोड घंटों के दौरान, वे टैंक में जमा पानी को सक्रिय करके बिजली उत्पादन मोड में काम करते हैं।

वे व्यापक रूप से गैस टरबाइन बिजली संयंत्रों की लोड चोटियों को कवर करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। उन्हें शुरू करने में केवल 20-30 मिनट लगते हैं, लोड को समायोजित करना आसान और किफायती है। पीक जीटीपीपी के लागत आंकड़े भी अनुकूल हैं।

विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता के संकेतक आवृत्ति और वोल्टेज की स्थिरता की डिग्री हैं। किसी दिए गए स्तर पर निरंतर आवृत्ति और वोल्टेज बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है। जैसे-जैसे आवृत्ति घटती है, मोटरों की गति आनुपातिक रूप से घटती जाती है, इसलिए उनके द्वारा संचालित तंत्र का प्रदर्शन कम हो जाता है।

यह नहीं सोचना चाहिए कि आवृत्ति और वोल्टेज में वृद्धि का लाभकारी प्रभाव पड़ता है। जैसे-जैसे आवृत्ति और वोल्टेज बढ़ता है, सभी विद्युत मशीनों और उपकरणों के चुंबकीय सर्किट और कॉइल में नुकसान तेजी से बढ़ता है, उनका ताप बढ़ता है और पहनने में तेजी आती है। इसके अलावा, आवृत्ति में परिवर्तन और इसलिए इंजनों के क्रांतियों की संख्या में अक्सर उत्पाद को अस्वीकार करने की धमकी दी जाती है।

सिस्टम की प्राथमिक मोटरों की प्रभावी शक्ति और चुंबकीय प्रवाह और धाराओं के संपर्क से जेनरेटर में उत्पन्न होने वाले कुल विरोधी यांत्रिक पल के बीच समानता बनाए रखने से फ्रीक्वेंसी स्थिरता सुनिश्चित की जाती है। यह टॉर्क सिस्टम के इलेक्ट्रिकल लोड के समानुपाती होता है।

सिस्टम पर लोड लगातार बदलता रहता है।यदि लोड बढ़ता है, तो जनरेटर में ब्रेकिंग टॉर्क मुख्य इंजनों के प्रभावी टॉर्क से अधिक हो जाता है, गति में कमी और आवृत्ति में कमी का खतरा होता है। भार कम करने का विपरीत प्रभाव पड़ता है।

आवृत्ति बनाए रखने के लिए, मुख्य इंजनों की कुल प्रभावी शक्ति को तदनुसार बदलना आवश्यक है: पहले मामले में वृद्धि, दूसरे में कमी। इसलिए, किसी दिए गए स्तर पर आवृत्ति को लगातार बनाए रखने के लिए, सिस्टम में अत्यधिक मोबाइल स्टैंडबाय पावर की पर्याप्त आपूर्ति होनी चाहिए।

फ्रीक्वेंसी रेगुलेशन का काम उन निर्दिष्ट स्टेशनों को सौंपा गया है जो पर्याप्त मात्रा में मुफ्त, तेजी से जुटाई गई बिजली के साथ काम कर रहे हैं। जलविद्युत संयंत्र इन जिम्मेदारियों को संभालने में सबसे अच्छे हैं।

आवृत्ति नियंत्रण सुविधाओं और विधियों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यहाँ देखें: बिजली व्यवस्था में आवृत्ति विनियमन