Лекция. Электрэнергетикалық жүйелерді басқару

Лекцияның мазмұны:электрэнергетикалық жүйелердің режимдерін оңтайлы басқару, электрэнергетиканы басқару жүйелері.

Лекцияның мақсаты: электрэнергетикалық жүйелердің және ЭЭЖ басқарудың осы кездегі жүйелерінің сипаттамалы қасиеттерін зерттеу.

ЭЭЖ басқару автоматты реттеуіштермен және апатқа қарсы автоматика құрылғыларымен жүргізіледі. Соңғы кезде басқару үшін ЭЕМ қолдана бастады. Басқарудың автоматты жүйелерін баптау жүйе жұмысының экономикалық тиімділігін және тұтынушыларға жіберілетін электрэнергияның жоғары сапасын қамтамасыз ету үшін алдын ала таңдалған сипаттамаларына сәйкес синтез әдістерімен жасалынады.

Пайдаланылатын автоматты құрылғылардың түрін таңдау, олардың тиімділігін және энергия жүйелері жұмысының сенімділігіне әсерін бағалау оңтайлау есептерінің негізінде жасалынады.

ЭЭЖ режимдерін басқару оңтайлы болу керек, яғни қарама – қарсы нышандары әсерінің жағдайларында ең жақсы техникалық – экономикалық нәтиже беретін. Мысалы, желімен жеткізетін қуатты көбейту мақсатымен орнықтылықтың бұзылу себебінен осы желінің апатты ағытылуын тудыруға болады. Бір тенденция жеткізетін қуатты көбейткенде алатын оң нәтиже, екінші – сенімділіктің төмендеуімен және желімен электрэнергияны жеткізудің толық тоқтау мүмкіндігімен туындаған теріс салдарларында, мұнда жеткізудің тоқтау ықтималдығы берілетін қуаттың көбейуімен өседі.

Басқару нысаны ретіндегі электрэнергетикалық жүйе үшін оның көпсанды элементтері арасындағы күрделі тура және кері байланыстардың үлкен санының болуы және жұмыс жасау процесінің мақсатты бағытталуы тән.

Электрэнергетикалық жүйелер кибернетикалық типті үлкен жүйелердің категориясына жатады. Оларды басқару энергетиканың басқа салалармен, биосферамен және әлеуметтік нышандармен күрделі өзара байланыстарын ескеріп құрылу керек.

Электрэнергетиканы басқару жүйесінде ЭЕМ маңызды мәні бар. Олардың ролі энергетикалық жүйелердің техникалық дамуына байланысты өседі. Мұнда адамның функциялары жауапты және творчествалық болады.

Электрэнергетикалық жүйелерде барлық алынған энергия лезде тұтынылады. Электрлік жүктеменің нақты тербелістері генератор роторы айналуының кинетикалық энергиясы өзгеруінің есебінен өтемделеді. Егер жүктеме өссе, онда электр генераторы өндіретін қуат көбейеді. Мұнда ротор тежеледі және оның кинетикалық энергиясы азаяды. Жүктеменің төмендеуі генератор роторы кинетикалық энергиясының көбейуіне алып келеді.

Генератордың роторы турбинамен бір білікте орналасқан. Турбинаның айналу жиілігінің азаюы автоматты құрылғыларды іске қосады, олар генератор роторының айналу жиілігін өзгеріссіз сақтау үшін турбинаға бу немесе су беруді көбейтеді. Бұл өз кезегінде ЖЭС бу өткізгіштері мен бу генераторларында қысымның азаюын тудырады және бу генераторлары жұмысының режимін автоматты реттеу жүйесін іске қосады. Нәтижесінде судың, отынның және отынның жануына қажет ауаның берілуі көбейеді.

Сонымен, электр станциясының дайын өнімінің - электрэнергияның қоры болмаса да, отынның химия энергиясының электрлікке түрленудің аралық кезеңдерінде энергияның қоры болады: турбина және генератор айналуының механикалық энергиясы және будың ішкі энергиясы.

Энергетикалық жүйеге динамикалық қасиет тән. Ол жүйе жағдайының кез – келген өзгерістеріне тез реакция жасауынан байқалады. Жүйеде ұйытқулардың пайда болуы көп себептерге байланысты: кездейсоқ атмосфералық әсерлермен, қысқа тұйықтаулармен, жүктеменің өзгерулерімен, кейбір элементтердің ағытылуларымен (желілердің, трансформаторлардың, генераторлардың) және т.б. Үлкен және кіші ұйытқулардың әсерінен жүйе жағдайының өзгеруі болады. Кернеу және жиілік тербеледі, жалғайтын желілерде қуаттың ағындары өзгереді және т.б.

Осы кездегі энергетикалық жүйелердің автоматты басқарушы элементтердің көптігіне байланысты ұйымдастырудың жоғары дәрежесі бар. Басқару құрылғылары жұмыстарының нәтижесінде жүйе қалыптасып, үлкен ұйымдастырушылыққа келеді. Басқаратын және басқарылатын жүйелердің өзара әсерлесу процесі бірнеше тізбектелген кезеңдерден тұрады:

а) басқарылатын жүйенің жағдайы туралы мәліметтерді алу, яғни оның режимі туралы ақпарат;

б) бұл ақпаратты басқаратын жүйеге жіберу;

в) басқаратын сигналды беру мақсатымен (басқару бұйрығын) ақпаратты қайтадан өңдеу;

г) басқару бұйрығын орындаушы органға жеткізу және оны орындау, одан кейін бұйрықты орындау туралы басқаратын жүйеге ақпаратты кейін беру.