Производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать ее расходу у потребителей. Фаза производства электроэнергии практически совпадает с фазой ее потребления.
Электрическая нагрузка электростанции изменяется во времени в течение суток и в продолжение года. Графическое изображение зависимости электрической нагрузки от времени называется графиком электрической нагрузки.
Изменение электрической нагрузки станции по часам суток отображается в суточных графиках электрической нагрузки; соответственно отпуск вырабатываемого станцией тепла потребителям отражается в графиках тепловой нагрузки. На оси ординат откладывается мощность в кВт, по оси абсцисс - время от 0 до 24 час.
Каждый график нагрузки имеет характерные (экстремальные) точки: максимума и минимума. Максимум суточного графика нагрузки станции или системы Рмакс характеризует наибольшую мощность, которой должна располагать система в течение данных суток для полного покрытия потребности района в электрической мощности.
Максимальная нагрузка станции (системы) складывается из нагрузок отдельных групп потребителей (или устройств), которые действуют в данный момент.
Количество электроэнергии, потребляемой в течение суток, определяется площадью суточного графика нагрузки и может быть выражено
Эсут=24·Рср. .
Чем равномернее график нагрузки, тем при прочих равных условиях экономичнее и надежнее работает электростанция.
При расчете мощности электростанции по суммарному максимуму потребления должны быть учтены расход электроэнергии на собственные нужды станции и потери в линиях электропередачи. В зависимости от характера станции и ее связи с энергосистемой определяется резервная мощность.
На рис.6.2а приводится примерный хронологический суточный график нагрузки, а на рис.6.2б - построенный на основании предыдущего графика путем нанесения ординат (в последовательно убывающем порядке) график продолжительности.
В соответствии с этим графиком выбираются расчетные сутки с наибольшим отношением величины максимальной нагрузки и минимальной. Для этих выбранных характерных суток строятся суточные графики электрических нагрузок и выбираются режимы работы оборудования.
В современных условиях нагрузочный режим станции обычно не связан непосредственно с режимом электропотребления, поскольку станция работает не на своих отдельных потребителей, а отдает выработанную электроэнергию в "общий котел" - в систему. Нагрузочный режим задается станции диспетчерской службой системы, исходя из максимальной экономичности работы системы в целом: для данной станции заданный ей нагрузочный режим может не совпадать с оптимальным.
Средняя годовая электрическая нагрузка станции определяется из уравнения
, кВт,
где Э год - выработка электроэнергии станцией в год, кВт·ч;
8760 - число часов в календарном году.
Важнейшим показателем является коэффициент использования установленной мощности электростанции (производственной мощности), который представляет собой отношение количества фактически выработанной в год электроэнергии к теоретически возможной годовой выработке
.
Число часов использования установленной на станции мощности находят так:
.
Для тепловых электростанций характерно высокое значение этого показателя, лежащее в пределах 6000-6200 час.
Современные мощные паротурбинные агрегаты с высокими параметрами пара и максимальной экономичностью используются, естественно, для работы в базисе графика и производства наибольшего объема электроэнергии. Для покрытия пиков нагрузки наряду с гидростанциями используются устарелые паротурбинные агрегаты с низкими технико-экономическими показателями.
;
.
, кВт,
.
.