Sistema energético: ¿qué es?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

¿Qué es un sistema de potencia? Este es la totalidad de todos los recursos energéticos que están interconectados, y también incluye todos los métodos para la producción de energía eléctrica y energía térmica. Este sistema también incluye la transformación, distribución y uso del recurso recibido. Esta cadena incluye instalaciones como plantas eléctricas y térmicas, estructuras de suministro de petróleo, líneas de energías renovables alternativas, suministro de gas, carbón e industrias nucleares.

Información general

El sistema eléctrico es también la totalidad de todas las centrales eléctricas, así como las redes eléctricas y térmicas que se encuentran interconectadas, además, tienen conectados modos comunes de operación relacionados con el movimiento continuo de la producción. Además de la producción, también incluye los procesos de transformación, transmisión y distribución de energía eléctrica y térmica disponible, sujeto a un modo de operación.

El sistema energético es también un sistema general que incluye todos los recursos energéticos de cualquier tipo. Aquílo mismo se aplica a todos los métodos de obtención, transformación y distribución, así como a todos los medios tecnológicos y empresas organizativas que se dediquen a proporcionar a la población del país todo tipo de este recurso.

Así, el sistema eléctrico es la suma total de todas las centrales eléctricas y redes de calor que están interconectadas, y también tienen un horario común establecido en el proceso de producción, suministro y distribución continuos de energía eléctrica y térmica, dado que tienen un control centralizado general de este modo de operación.

Los detalles del sistema energético

Vale la pena señalar un dato muy importante: la humanidad no tiene la capacidad de acumular energía eléctrica o térmica para el futuro. Es imposible acumular estos recursos. Esto se debe a las características específicas del trabajo de las estaciones dedicadas a la producción de esta materia prima. Es que la operación de un objeto dedicado a la generación de energía eléctrica es la generación continua de un recurso, además de mantener la igualdad de la relación de potencia consumida y generada en cualquier momento. En otras palabras, las centrales eléctricas producen exactamente tanta energía como necesitan. Lo mismo se aplica a las subestaciones térmicas. Las fuentes de energía, así como sus consumidores, se combinan en sistemas de energía principalmente para garantizar una alta confiabilidad en el suministro de este tipo de energía a la población.

Parámetros del sistema eléctrico y de las centrales eléctricas

Uno dela característica principal, que es decisiva en el funcionamiento de la central eléctrica y caracteriza el funcionamiento general de todo el sistema, es la potencia.

Capacidad instalada de la central. Esta definición se entiende como la suma de los indicadores nominales de todos los elementos instalados en una instalación. Para explicar con más detalle, el agregado está determinado por el pasaporte técnico de cada motor primario, que puede ser una turbina de vapor, gas, hidráulica u otro tipo de motor. Estas unidades primarias se utilizan para impulsar generadores eléctricos. Vale la pena señalar que esta característica también debe incluir aquellos dispositivos que se consideran de respaldo y aquellos que actualmente se encuentran en reparación.

Capacidades de la central eléctrica

Además de la capacidad instalada, existen otras características que describen el funcionamiento de la central. La capacidad de la red también puede estar disponible.

Para calcular este indicador, es necesario restar del conjunto aquellos indicadores que tienen los motores en reparación. Además, al encontrar este parámetro, es necesario tener en cuenta una limitación técnica, que puede estar asociada con un indicador tecnológico o de diseño del motor.

También hay características como la potencia de trabajo. Describir esta opción es bastante simple. Incluye un indicador total, que es la suma de los valores digitales de aquellos motores que se encuentran actualmente en funcionamiento.

Información general sobre el funcionamiento del sistema

El principio de funcionamiento de las estaciones incluidas en el sistema, en general, es bastante simple. Cada instalación está diseñada para generar una cierta cantidad de energía eléctrica o térmica (para cogeneración). Sin embargo, es importante agregar aquí que una vez desarrollado este tipo de recurso, no se entrega inmediatamente al consumidor, sino que pasa por dichas instalaciones, que se denominan subestaciones elevadoras. Por el nombre del edificio, está claro que en esta área hay un aumento de voltaje al nivel deseado. Solo después de eso, el recurso ya comienza a extenderse a los puntos de consumo. Es necesario controlar el sistema de potencia con gran precisión, así como regular claramente el suministro de energía. Después de pasar la estación elevadora, la electricidad debe transferirse a las líneas principales.

Sistema energético del país

El desarrollo del sistema energético es una de las tareas más importantes de cualquier estado. Si hablamos de la escala de todo el país, entonces las redes troncales deberían enredar todo el territorio del país. Estas redes se caracterizan porque los hilos son capaces de soportar el flujo de energía eléctrica con una tensión de 220, 330 y 750 kV. Es importante señalar aquí que la potencia disponible en tales líneas es enorme. Esta cifra puede alcanzar desde varios cientos de mW hasta varias decenas de GW.

Esta carga del sistema de energía es enorme y, por lo tanto, la siguiente etapa del trabajo es reducir el voltaje y la potencia para suministrar electricidad a las subestaciones nodales y de distrito. El voltaje para dichas instalaciones debe ser de 110 kV, y la potencia no debe excedervarias decenas de MW.

Sin embargo, esta no es la etapa final. Después de eso, la energía eléctrica se divide en varios flujos más pequeños y se transfiere a pequeñas subestaciones de consumo instaladas en asentamientos o empresas industriales. El voltaje en tales secciones ya es mucho más bajo y alcanza 6, 10 o 35 kV. La etapa final es la distribución de tensión sobre la red eléctrica para suministrarla a la población. La reducción se produce a 380/220 V. Sin embargo, algunas empresas operan a una tensión de 6 kV.

Características del usuario

Si consideramos el proceso de operación del sistema energético, entonces se debe prestar especial atención a etapas tales como la transmisión y producción de energía eléctrica. Cabe señalar de inmediato que estos dos modos del sistema de energía están directamente interconectados. Forman un flujo de trabajo complejo.

Es importante entender que el sistema de energía está en el modo de generación y transmisión constante de electricidad a los consumidores en tiempo real. Tal proceso como la acumulación, es decir, la acumulación del recurso agotado no ocurre. Esto significa que existe la necesidad de un control y una regulación constantes del equilibrio entre la energía producida y la consumida.

Balance de poder

Puede controlar el equilibrio entre la energía producida y consumida por una característica como la frecuencia de la red eléctrica. La frecuencia en el sistema eléctrico de Rusia, Bielorrusia y otros países es de 50 Hz. Desviacióneste indicador está permitido en ±0,2 Hz. Si esta característica está dentro de 49,8-50,2 Hz, entonces se considera que se observa el equilibrio en la operación del sistema de energía.

Si hay escasez de energía producida, el balance de energía se alterará y la frecuencia de la red comenzará a caer. Cuanto mayor sea el indicador de subpotencia, menor será la respuesta de frecuencia. Es importante comprender que una violación del rendimiento del sistema, o mejor dicho, de su equilibrio, es una de las deficiencias más graves. Si este problema no se detiene en su etapa inicial, en el futuro conducirá al hecho de que habrá un colapso total del sistema energético de Rusia o cualquier otro país en el que se alterará el equilibrio.

Cómo prevenir la destrucción

Para evitar las consecuencias catastróficas que ocurrirían si el sistema colapsara, se inventó y utilizó un programa de carga automática de frecuencia en las subestaciones. Funciona de forma completamente autónoma. Su inclusión se produce en el momento en que hay escasez de energía en la línea. Además, se utiliza otra estructura para estos fines, que se denomina eliminación automática del modo asíncrono.

Si hablamos del trabajo de la AChR, entonces todo es bastante simple. El principio de funcionamiento de este programa es bastante simple y radica en el hecho de que apaga automáticamente parte de la carga en el sistema de energía. Es decir, desconecta a algunos consumidores, lo que reduce el consumo de energía y, por lo tanto, restablece el equilibrio en todo el sistema.

ALAR es másun sistema complejo cuya tarea es encontrar lugares de modos de operación asíncronos de la red eléctrica y eliminarlos. En caso de f alta de energía en el sistema energético general del país, se ponen en funcionamiento simultáneamente los AChR y ALAR de las subestaciones.

Ajuste de voltaje

La tarea de ajustar el voltaje en la estructura de energía se establece de tal manera que es necesario garantizar el valor normal de este indicador en todas las secciones de la red. Es importante señalar aquí que el proceso de regulación en el consumidor final se realiza de acuerdo con el valor promedio de la tensión que proviene del mayor proveedor.

El matiz principal es que dicho ajuste se realiza solo una vez. Después de eso, todos los procesos tienen lugar en nodos más grandes que, por regla general, incluyen estaciones de distrito. Esto se debe al hecho de que no es práctico llevar a cabo un control y una regulación constantes del voltaje en la subestación final, ya que su número en todo el país es simplemente enorme.

Tecnología y sistemas energéticos

El desarrollo tecnológico ha hecho posible conectar sistemas de potencia en paralelo entre sí. Esto se aplica a las estructuras de los países vecinos o al arreglo dentro de un país. La implementación de tal conexión se vuelve posible si dos sistemas de energía diferentes tienen los mismos parámetros. Este modo de operación se considera muy confiable. La razón de esto fue que durante la operación sincrónica de dos estructuras, si ocurre un corte de energía en una de ellas, hayla posibilidad de eliminarlo a expensas de otro, trabajando en paralelo con éste. Combinar los sistemas energéticos de varios países en uno abre oportunidades como la exportación o importación de energía eléctrica y térmica entre estos estados.

Sin embargo, para este modo de operación, es necesaria una correspondencia completa de la frecuencia de la red eléctrica entre los dos sistemas. Si difieren en este parámetro, aunque sea ligeramente, no se permite su conexión sincrónica.

Sostenibilidad del sistema energético

Se entiende por estabilidad del sistema energético su capacidad para volver a un modo estable de operación después de la ocurrencia de cualquier tipo de perturbaciones.

La estructura tiene dos tipos de estabilidad: estática y dinámica.

Si hablamos del primer tipo de estabilidad, entonces se caracteriza por el hecho de que el sistema de energía es capaz de volver a su posición original después de la ocurrencia de perturbaciones pequeñas o que ocurren lentamente. Por ejemplo, puede ser un lento aumento o disminución de la carga.

Se entiende por estabilidad dinámica la capacidad de todo el sistema para mantener una posición estable después de que se produzcan cambios bruscos o repentinos en el modo de funcionamiento.

Seguridad

Instrucciones en el sistema de energía para su seguridad: esto es lo que todo empleado de cualquier planta de energía debe saber.

En primer lugar, vale la pena entender lo que se considera una emergencia. Tal descripción se ajusta a los casos en que hay cambios en la operación estable del equipo, lo que implica la amenaza de un accidente. Los signos de este incidente se determinan para cadaindustria de acuerdo con sus documentos reglamentarios y técnicos.

Si a pesar de todo surgiera una situación de emergencia, el personal operativo está obligado a tomar medidas para localizar y eliminar aún más la situación. Al hacerlo, es importante cumplir las dos tareas siguientes: garantizar la seguridad de las personas y, si es posible, mantener todos los equipos intactos y seguros.