Вращающийся резерв

В  энергетике много интересных вещей. Они часто бывают сложными и малопонятными. Но если рассказать о них в стиле передачи «Как это работает», то окажется, что это очень даже познавательно!

Есть в энергосистеме  такое интересное явление как «вращающийся резерв». Когда я слышу это выражение, то сразу вспоминаю доцента Калентионка, который  своеобразно рассказывал об этом понятии на лекциях по «Устойчивости энергосистем». Рассказывал студентам, которых манило весеннее солнце, красивые девушки за окном и в аудитории. Но рассказывал доцент интересно и с примерами, поэтому почти все студенты отвлекались от навязчивых мыслей о девушках и вникали в суть понятий.  Попробую последовать примеру преподавателя.

Итак, представьте автобус, который везет пассажиров. Этот автобус не простой, поэтому зададим ему необычные свойства.

 Во-первых, у него имеется несколько двигателей, которые крутят один большой вал, и делать они это могут только вместе. Во-вторых, автобус едет с постоянной скоростью, к примеру, 50 км/ч. А если он будет ехать быстрее или медленнее, то у него будут выходить из строя двигатели (так уж по-особенному он устроен), и он остановится. Нарушать скорость в 50 км/ч нельзя, вообще нельзя. И останавливаться ему нельзя, иначе пассажиры будут терпеть громадные убытки и будут очень опечалены.

Так вот, едет, значит, наш автобус, едет, и вдруг выходит из строя один двигатель!.. Мощности других двигателей становится недостаточно. Чтобы далее везти тяжелых пассажиров,  он начинает замедлять движение. От замедления повреждается другой двигатель, скорость становится еще меньше. Начинается цепная реакция: двигатели один за одним выходят из строя, и автобус останавливается. На долгий-предолгий ремонт. А пассажиры терпят громадные убытки.

Что мог сделать водитель, чтобы избежать этого?

У него два варианта. Если бы у водителя был в запасе еще один работающий двигатель, то он бы включил его (подключил к общей системе двигателей), и автобус, не замедляя ход, продолжил бы движение, поддерживая требуемую скорость в 50 км/ч. Второй вариант - радикальный. Когда у водителя случится поломка одного из двигателей, он может выкинуть часть пассажиров на улицу. Да, прямо на ходу, не церемонясь! Без объяснений, без просьб и согласований! Просто, как «Вон с пляжа!»

А теперь вернемся к энергосистеме. Энергосистема - это наш автобус, в котором есть много двигателей – энергоблоки на электростанциях. Работает наша энергосистема с постоянной частотой 50 Гц. Если частоту повысить, то будут выходить из строя элементы энергоблоков на электростанциях, если ее снизить, то начнут выходить из строя приборы у потребителей. Да, а пассажиры нашей энергосистема – это мы - потребители электроэнергии.

Так вот, когда по каким-либо причинам в энергосистеме останавливается энергоблок, диспетчерское управление («водитель») принимает решение: быстро ввести в действие вращающийся резерв - энергоблоки, на которых турбина и генератор вращаются, но они не загружены на полную мощность. Если такого резерва не предусмотреть (не запланировать), то придется высаживать «пассажиров». Да, придется отключать потребителей, чтобы сохранить в энергосистеме частоту 50 Гц.

У читателей может возникнуть ряд вопросов.

1. Почему этот резерв должен быть вращающимся? Почему нельзя, когда он понадобится, быстренько разжечь котел, раскрутить турбину, включить генератор?

Ответ: Чтобы произвести пуск энергоблока с «холодного состояния», то это «быстренько» растянется на 6-8 часов. А в критической ситуации счет идет на секунды, ведь речь идет о спасении энергоститемы. Поэтому только вращающийся и только достаточной величины.

2. Какой величины должна быть мощность  вращающегося резерва?

Ответ: Мощность вращающегося резерва должна быть сопоставима по величине с единичной мощностью самого крупного энергоблока. Т.е., если в системе самый мощный блок NNN МВт, то  и резерва должно  "вращаться"  около NNN МВт. Это позволит сохранить устойчивость  при отключении самого крупного блока.

Наша энергосистема, оказывается, увлекательный «автобус»! И чтобы нас «пассажиров»-потребителей не попросили «вон с пляжа», диспетчерское управление  держит руку на пульсе, следит и планирует величину этого, уже не загадочного, вращающегося резерва!

Работники отрасли следят, чтобы все вращалось и работало,  и чтобы Show must go on!