Основная электрическая сеть ОЭС должна обеспечивать с надлежащей надежностью как передачу мощности и энергии от электростанций к потребителям внутри отдельных энергосистем в различных режимах, так и перетоки мощности между ними.
Количество возможных режимов электрических сетей чрезвычайно велико и не может быть полностью проанализировано. Поэтому все стационарные режимы работы энергосистем обычно подразделяют на две категории. К первой относятся наиболее характерные, часто повторяющиеся в суточном и сезонном разрезах режимы, которые кладутся в основу выбора схемы электрических сетей. Выбранная схема должна обеспечивать возможность осуществления этих режимов в соответствии с заданной степенью надежности без помощи средств противоаварнйного управления.
Ко второй категории режимов относят все остальные, менее вероятные режимы, которые могут возникать в процессе эксплуатации энергосистем.
Сюда входят режимы, возникающие при авариях более тяжелых, нежели расчетные, при различного рода нерасчетных сочетаниях системных аварий и ремонтов оборудования. На обеспечение таких режимов электрические сети не рассчитываются. В этих случаях сохранение устойчивой работы энергосистем возлагается на устройства противоаварийной автоматики.
Выбор параметров и схемы основных системообразующих сетей объединенных энергосистем производится:
по потоку мощностей в планируемом режиме работы, обусловленным средними условиями расположения основного оборудования электростанции в плановом или аварийном ремонте;
При определении указанных потоков мощности суммарная мощность оборудования, находящегося в плановом и послеаварнйном ремонте, принимается в соответствии с нормами аварийного и ремонтного простоя различных электростанций. Распределение суммарной мощности между энергоузлами производится с учетом числа и мощности агрегатов в каждом узле и их удельной аварийности.
Потоки мощности вне часа годового экстремума нагрузки в различные периоды суток и года (режимные потоки) определяются с учетом экономики выработки и передачи электроэнергии. Эти потоки могут являться расчетными для выбора пропускной способности сети в тех случаях, когда превышение режимных потоков над балансовыми определяется техническими или энергетическими ограничениями либо когда усиление сети по условиям режимных потоков обосновано экономически.
Предельные потоки мощности определяются путем добавления к потокам основного планируемого режима потоков резервной мощности (аварийного резерва). При определении предельных расчетных потоков мощности последовательно рассматриваются участки основной сети, делящие ОЭС на две, каждый раз различные части. В тех случаях, когда связь между частями ОЭС осуществляется по нескольким участкам основной сети, расчетный поток определяется для всей совокупности сетевых связей в соответствующем «сечении».
В случаях, когда ОЭС входит в состав более крупного энергообъединення (ЕЭС), при определении резервных потоков но основным сетям данной ОЭС должны быть рассмотрены также режимы обмена резервной мощности с другими ОЭС.
Пропускная способность и надежность основных сетей ОЭС должны удовлетворять следующим требованиям:
а) в основном планируемом режиме должно обеспечиваться нормальное электроснабжение потребителей при нормативных уровнях устойчивости и при надлежащем качестве электроэнергии у потребителей как при полной схеме основной сети, гик и в послеаварийной схеме при отключении любого одного из ее элементов (линии электропередачи, трансформатора связи);
б) при совпадении аварийного отключения одной линии с плановым ремонтом другой (при сезонном снижении нагрузки);
в) в режимах предельных перетоков мощности при полной схеме основной сети.
При определении требований к пропускной способности основных сетей Единой энергосистемы страны, т. е. связей между ОЭС, учитываются также потоки в основном планируемом режиме и предельные потоки мощности. Но в отличие от связей внутри ОЭС, где потоки основного планируемого режима определяются либо как балансовые, либо как отклонения от планируемого развития (по большему из них), для межсистемных связей ЕЭС поток в основном планируемом режиме определяется как сумма трех составляющих.
1. Потоков мощности, обусловленных экономической эффективностью передачи электроэнергии взамен транспорта топлива или целесообразностью использования гидроэнергии и пиковой мощности крупных гидроэлектростанций. Расчетные значения этих потоков устанавливаются при оптимизации топливно-энергетического баланса, структуры и размещения генерирующих мощностей.
2. Потоков мощности, связанных с совмещением максимумов нагрузки различных ОЭС. Расчетные значения этих перетоков определяются на базе анализа в основном зимних суточных графиков нагрузки рабочего дня и условий их покрытия.
3. Потоков мощности, обусловленных отклонением балансов ОЭС от плановых предположений, которые принимаются равными мощности наиболее крупного агрегата, вводимого в меньшей из групп ОЭС, соединяемых рассматриваемой связью, но не менее (в процентах мощности меньшей из соединяемых групп ОЭС): 4% при мощности менее 25 млн кВт; 3% при 25—50 млн кВт; 2% при мощности более 50 млн кВт.
Предельные расчетные потоки по магистралям ЕЭС находятся путем добавления к расчетным потокам основного планируемого режима потоков резервной мощности, определяемых исходя из условия, что дли каждой части ЕЭС должны быть обеспечены:
получение другой частью ЕЭС расчетной дополнительной резервной мощности, определяемой так же, как для сечения внутри ОЭС; выдача в другую часть ЕЭС всего избытка мощности, определяемого исходя из условия, что суммарная мощность агрегатов электростанций данной части ЕЭС, находящихся в послеаварийном ремонте, не превышает среднегодового аварийного простоя соответствующего оборудования.
Пропускная способность магистралей основной части ЕЭС должна удовлетворять следующим требованиям: в основном планируемом режиме должна обеспечиваться устойчивость в соответствии с нормативными требованиями, включая сохранение синхронной динамической устойчивости при отключении двух наиболее мощных генераторов в приемной части ЕЭС или любой из линий основной сети ЕЭС; при предельных потоках мощности статическая устойчивость должна быть обеспечена в соответствии с нормативными требованиями; синхронная динамическая устойчивость должна обеспечиваться при отключении наиболее мощного блока (или двух спаренных блоков) в приемной части.
В тех случаях, когда сочетания исходных режимов и аварийных возмущений оказываются более тяжелыми (по сравнению с указанными выше), обеспечение устойчивости объединения возлагается на устройства противоаваринной автоматики.