Trudy_KNC_Vyp11_Труды Кольского научного ценра РАН. Энергетика. 2012.

Надежное, качественное и экономичное электроснабжение потребителей является основной задачей функционирования электроэнергетической системы (ЭЭС). Для выполнения этой задачи необходимо управлять электроэнергетической системой как комплексной системой кибернетического типа. В настоящее время объединение отдельных национальных электроэнергетических систем, наряду с внедрением информатизации и телекоммуникаций, приводит к значительным изменениям в области оперативного управления электроэнергетической системой. Процессы либерализации и глобализации на рынке электроэнергии поднимают новые аспекты в оперативном управлении электроэнергетической системой. Рассмотрим текущие проблемы в управлении комплекса взаимосвязанных электроэнергетических систем. Любая ЭЭС характеризуется: 1) размером - вся ЭЭС, распределенная на большой территории (территориальный размер); 2) сложностью - связи между отдельными элементами ЭЭС; 3) случайным характером нагрузки - размер будущей нагрузки ЭЭС точно не известен. К ЭЭС предъявляются следующие требования: 1) Надежность электроснабжения. Нарушения надежности наносят огромный ущерб национальной экономике, так же как и другие проблемы в ЭЭС (например, вторжение в международное сотрудничество, действие системной автоматики и т.д.); 2) Экономичность - это главным образом заинтересованность в оптимальном функционировании ЭЭС (например, минимальные затраты на функционирование ЭЭС). Далее рассматриваются условия оптимизации производства электроэнергии в Словацкой энергосистеме. Условием оптимальной работы энергосистемы является минимум общих затрат на производство электрической энергии, в которые входят, в частности, затраты на энергоносители, на обслуживание и ремонт оборудования, материалы, заработную плату и т.д. При решении этой задачи обычно предполагается, что каждый компонент стоимости, кроме затрат на топливо, не зависит от размещения электростанции. Следовательно, одним из критериев экономического распределения мощности в ЭЭС будет критерий минимальных топливных затрат. Оценка качества электроэнергии опирается на то, что выработка и передача электроэнергии подчиняются фундаментальным физическим законам. Электрическая энергия - товар, который продается как любой другой тип товаров, но она имеет по сравнению с другими товарами определенные особенности, вытекающие из физических законов. Частота, которая должна быть постоянной и равной 50 Гц, один из важнейших показателей качества электроснабжения. Это требование можно обеспечить только при балансе между выработкой электроэнергии и потреблением ее. Вследствие погрешности технического оборудования, главным образом из-за нечувствительности регуляторов частоты вращения турбины, реальное достижимое значение - 50±0,02 Гц. Различные проблемы вызывают колебания частоты в системе вне желательной зоны на стороне источников мощности или на стороне потребления, которые, в свою очередь, нарушают баланс. Для требуемой стабилизации частоты накладывают строгие требования на регулирование баланса между выработкой и потреблением в энергосистеме. Поскольку потребление электричества определяется потребителями, переключающими различные приборы, трудно влиять на этот процесс. Поэтому баланс между выработкой и потреблением должен быть обеспечен изменением выходной мощности источников и мгновенно выравнивать выработку с потреблением. 74