Требования к маневренности тепловых электростанций в энергосистемах с ветровыми электростанциями

Аннотация

Проблема интеграции ветровых электростанций (ВЭС) в действующие энергосистемы заключается в их влиянии на режимы эксплуатации оборудования тепловых электростанций (ТЭС) из-за колебаний мощности ВЭС, вызванной изменениями силы и направления ветра.

В статье представлены результаты анализа необходимости изменения требований к маневренности паросиловых и парогазовых установок ТЭС, в частности, регулировочного диапазона нагрузок и скорости изменения активной мощности.

Проблема интеграции ветровых электростанций (ВЭС) в действующие энергосистемы заключается в их влиянии на режимы эксплуатации оборудования тепловых электростанций (ТЭС) из-за колебаний мощности ВЭС, вызванной изменениями силы и направления ветра. Представлены результаты анализа необходимости изменения требований к маневренности паросиловых и парогазовых установок ТЭС, в частности, регулировочного диапазона нагрузок и скорости изменения активной мощности. Выполнены расчёты с использованием опытных данных, позволившие оценить возможности тепловых электростанций компенсировать различные по величине и интенсивности колебания мощности ВЭС. На основании расчёта динамического коэффициента неравномерности ВЭС, как основного показателя их эффективности, определены условия для корректировки требований к маневренности оборудования ТЭС. Показано, что изменение в ту или иную сторону шага изменений мощности ВЭС оказывает значительное влияние на величину регулировочного диапазона ТЭС, необходимого для компенсации колебаний мощности в энергосистеме. Известен пример, когда верхняя граница регулировочного диапазона энергосистемы составляет 3562_МВт, а нижняя – 3230_МВт, при этом период колебаний мощности ВЭС составляет 60_мин. Изменение периода колебаний мощности ВЭС влияет на требования к скорости изменения нагрузки ТЭС, необходимой для сохранения баланса мощности в энергосистеме. Так, суммарная скорость изменения мощности ТЭС будет составлять 90_МВт/мин при 15-минутном периоде колебаний мощности ВЭС.

Проведённый анализ показывает, что при увеличении установленной мощности ВЭС в энергосистемах, изменение характеристик маневренности тепловых электростанций, в том числе расширение регулировочного диапазона и увеличение скорости изменения нагрузки в его пределах, являются основными условиями надёжной работы энергосистем.

DOI: 10.71841/EP.ELST.2025.1122.1.02