Основні переваги об'єднання енергосистем:

1. Різко підвищуються надійність і якість енергопостачання. Якщо пошкоджується якийсь елемент системи (лінія, генератор, трансформатор або або інший елемент системи), то споживач продовжує отримувати енергію через інші неушкоджені елементи або при дефіциті потужності в цій енергосистемі енергія може поступати по міжсистемних зв'язках від інших енергосистем.

2. Використання несуміщення максимумів навантажень. У кожного споживача або енергосистеми є свій максимум як за величиною, так і за часом. У об'єднаних енергосистемах використання цього несуміщення особливо ефективно. Наприклад, якщо на Уралі настає ніч і електричне освітлення відключається, то в Москві в цей час освітлення включається. Природно, що енергію, що вивільнилася, в одній енергосистемі можна направити по лініях передач в іншу енергосистему або туди, де в ній є необхідність.

3. Менші резерви потужностей. У зв'язку з можливістю передачі потужності з однієї енергосистеми в іншу резерви потужностей в кожній системі можуть бути скорочені, що дає великий економічний ефект.

4. Спільна робота тепло - і гідростанцій. Така робота дозволяє ширше використати станції з дешевим паливом. Джерелом енергії на гідростанціях є вода. Тому влітку, коли води багато, доцільніше використати гідростанції, щоб економити паливо на теплових станціях.

5. Використання більших агрегатів. Один агрегат більшої потужності дешевший, ніж декілька дрібних такої же сумарній потужності. Використання невеликих агрегатів, які встановлювалися раніше для резервування, в умовах енергосистем і тим більше об'єднаних енергосистем стає недоцільним.

6. Велика маневреність. Вона дає можливість перемикання або відключення ліній, трансформаторів і зміни шляхів їх живлення.

Об’єднані енергетичні системи при цьому:

забезпечується зниження сумарної потужності електростанцій; з'являється можливість значного збільшення одиничних потужностей електростанцій, здійснення концентрації потужностей;

*підвищується економічність використання енергоресурсів, особливо гідравлічних і низькосортних видів палива;

полегшується робота систем при сезонних змінах навантаження; а також при ремонтах і аваріях;

*з'являється можливість використання так званих "довготних" і "широтних" ефектів.

"Довготний" ефект виникає при з'єднанні на паралельну роботу електричних систем, що перебувають у різних годинних поясах, у результаті чого моменти проходження максимуму навантаження, у різних частинах ОЭС наступають зі зрушенням у часі.

"Широтний" ефект проявляється при з'єднанні на паралельну роботу електричних систем розташованих по одній географічній широті. При цьому тривалість проходження максимуму навантаження й тривалість світлового дня можуть бути неоднаковими для різних систем, поєднаних на паралельну роботу. Це створює можливість передачі вільних потужностей із систем з меншою тривалістю проходження максимуму навантаження й більшим світловим днем в інші системи.

СИСТЕМА ПОЗНАЧЕНЬ

Електричні мережі змінного струму - трифазні. Усюди, крім гл. 11, будемо розглядати симетричну мережу при симетричних і синусоїдальних струмах і напругах. При цьому можна розглядати схему заміщення і параметри режиму тільки однієї фази.

Рис. 1. Пояснення до системи позначень: а, б - трифазна і однофазна схеми заміщення, в, г - векторні діаграми струмів, потужностей і напруг активно-індуктивних й активно-ємнісних елементів мережі

На рис. В.3, а приведена трифазна схема заміщення лінії і приймача, з'єднаного в зірку, а на рис. В.3, б - схема заміщення однієї фази. На рис. В.3, а, б Z_н – комплексний опір однієї фази навантаження. З лінії з опором Z_л до вузла навантаження тече вузловий струм I, рівний фазному току приймача, з'єднаного зіркою. Комплексну фазну напругу вузла позначимо U_ф, а міжфазне (лінійне) - U, причому U= Uф. Нагадаємо, що номінальні напруги електричних мереж - це міжфазні напруги (див. § 6.5). Міжфазна напруга вузла:                            (В.1) де - активна складова напруги; - реактивна складова напруги. Ток лінії (або вузла)                            (В.2) де - активна складова струму; - реактивна складова струму. Повна потужність однієї фази                         ,(В.3) де - спряжений комплекс струму. З урахуванням (В.3) повна потужність трьох фаз        ,  (В.4) де P і Q-активна і реактивна потужності трьох фаз.

З (В.4) випливає, що

, (В.5)

, (В.6) де φ-кут між комплексами струму і напруги (рис. В.З). Струм у вузлі визначається з (В.4):                           (В.7) З (В.7) квадрат модуля струму можна виразити так:                                                                       (В.8) Відповідно втрати повної потужності в опору лінії Z_л рівні                                                    (В.9) Індуктивний струм відстає від напруги (рис. В.3, в), його реактивна складова має знак мінус. Ємкісний струм випереджає напругу, його реактивна складова береться зі знаком плюс (рис. В.3, г). Опір елемента мережі будемо позначати так:                                        , (В.10) де r - активна складова; x - реактивна складова.

Провідність елемента                                                                  ,    (В.11) де g - активна складова провідності; b-реактивна складова провідності. У виразах (В.10) і (в.11) x, b застосовуються зі знаком плюс для індуктивних елементів, зі знаком мінус - для ємнісних.

Завдання на СРС: 1. Повторити по конспекту матеріал лекції.

2. Самостійно вивчити та до наступної лекції законспектувати матеріал по [6], почавши з заголовка: Історичні етапи розвитку електроенергетики.

Література: [6] с.25-36; [7] с.9-19 (в тому числі і на СРС).