Автоматизована система керування потоками потужності у складнозамкнених електроенергетичних системах (стр. 5 из 7)
В завданні подані відомості про ЕС у вигляді мнемосхеми мережі, для якої відомі навантаження у вузлах та поздовжні параметри віток – перехідні опори, тип та параметри РПН трансформаторів і параметри вузлів схеми ЕМ. Як відомо, до адекватної схеми заміщення ЛЕП крім поздовжніх параметрів входить також поперечна ємнісна провідність, яка визначає зарядну потужність ЛЕП. Ці дані в завданні подані опосередковано, тому для їх числового представлення слід визначити довжину та конструкцію ЛЕП, а звідси – їх питомі та загальні ємнісні провідності.
Наприклад, для лінії 30–97:
активний опір R = 1,6 Ом, індуктивний – Х = 3,7 Ом; напруга лінії–110 кВ;
Довжину лінії визначимо за формулою:
(4.1)де х0 = 0,413 Ом/км для ЛЕП 110 кВ (для 330 кВ – 0,331Ом/км).
Питомий активний опір лінії:
(4.2)
;Отже можна стверджувати, що лінія виконана проводом марки АС-185/29, її питома провідність b0=2,75·10-6 См/км, тоді загальна ємнісна провідність лінії:
b = b0·l (4.3)
b = 2,75·10-6·8,959 = 24,637·10-6 Cм.
Визначення ємнісних провідностей для інших ліній проводиться аналогічно. Результати розрахунку зведені в таблицю 4.1
Таблиця 4.1 – Параметри ліній електропередач
| ЛЕП | Uн, кВ | Rл, Ом | Хл, Ом | l, км | Rо, Ом/км | F, мм2 | Во, См/км | В, См |
| 40–26 | 330 | 3,4 | 14,2 | 42,900 | 0,079 | 2х240/32 | 3,38 | 145,0 |
| 26–100 | 330 | 5,1 | 11,9 | 35,952 | 0,142 | 2х240/32 | 3,38 | 121,5 |
| 26–22 | 330 | 51,0 | 20,7 | 62,538 | 0,816 | 2х240/32 | 3,38 | 211,4 |
| 22–1 | 330 | 3,4 | 25,1 | 76,524 | 0,044 | 2х300/39 | 3,41 | 260,9 |
| 26–1 | 330 | 1,1 | 4,7 | 14,199 | 0,077 | 2х240/32 | 3,38 | 48,0 |
| 1–50 | 330 | 2,7 | 21,4 | 66,254 | 0,041 | 2х400/51 | 3,46 | 229,2 |
| 50–10 | 330 | 6,1 | 31,8 | 96,073 | 0,063 | 2х240/32 | 3,38 | 324,725 |
| 30–97 | 110 | 1,6 | 3,7 | 8,959 | 0,179 | 185/29 | 2,75 | 24,637 |
| 97–98 | 110 | 4,4 | 7,7 | 18,333 | 0,240 | 150/24 | 2,70 | 49,5 |
| 97–37 | 110 | 7,5 | 18,6 | 45,036 | 0,167 | 185/29 | 2,75 | 123,8 |
| 37–99 | 110 | 1,3 | 1,9 | 4,450 | 0,292 | 120/19 | 2,66 | 11,8 |
| 25–98 | 110 | 6,8 | 11,5 | 26,932 | 0,252 | 120/19 | 2,66 | 71,6 |
| 25–2 | 110 | 3,2 | 6,1 | 14,286 | 0,224 | 120/19 | 2,66 | 38,0 |
| 99–2 | 110 | 9,9 | 21,8 | 51,905 | 0,191 | 150/24 | 2,70 | 140,1 |
| 2–62 | 110 | 0,1 | 0,6 | 1,813 | 0,055 | 240/32 | 3,38 | 6,1 |
| 2–63 | 110 | 2,9 | 6,8 | 16,465 | 0,176 | 185/29 | 2,75 | 45,3 |
| 63–62 | 110 | 5,4 | 13,9 | 33,656 | 0,160 | 185/29 | 2,75 | 92,6 |
| 63–64 | 110 | 3,5 | 7,8 | 18,886 | 0,185 | 185/29 | 2,75 | 51,9 |
| 49–64 | 110 | 8,8 | 12,6 | 29,508 | 0,298 | 120/19 | 2,66 | 78,5 |
| 49–69 | 110 | 19,1 | 26,2 | 60,369 | 0,316 | 95/16 | 2,61 | 157,6 |
| 69–71 | 110 | 8,6 | 10,2 | 23,502 | 0,366 | 95/16 | 2,61 | 61,3 |
| 11–71 | 110 | 0,8 | 1,6 | 3,810 | 0,210 | 150/24 | 2,66 | 10,1 |
Файл вхідних даних створюємо за допомогою редактора вхідних даних з використанням стандартного формату. У відповідності із даним форматом інформація про кожен вузол ЕС задається у рядку із кодом 0201. Для балансуючого вузла додається рядок з кодом 0202. Параметри кожної вітки схеми ЕС задаються у рядку із кодом 0301. Для віток, що містять трансформатори з РПН, які передбачається використовувати у оптимальному керуванні режимом ЕС додається рядок даних про параметри РПН із кодом 0302. В результаті було отримано файл вхідних даних для розрахунку та оптимізації режиму ЕС, поданий у додатку. На основі цього файлу автоматично був створений файл вхідних даних у внутрішньому форматі, що безпосередньо використовується у ПК для виконання розрахунків.
Рисунок 4.1 – Схема ЕЕС, створена за допомогою ПК АЧП
Формування мнемосхеми виконуємо за допомогою генератора схем на основі файлу вхідних даних у внутрішньому форматі. Спочатку перетворюємо RЕС-файл вхідних даних у файл графічного представлення типу DAT. Далі перетворюємо DAT – файл у файл внутрішнього формату типу GRP. Цей файл завантажуємо за допомогою кнопки «Схема», переходимо на рівень мнемосхеми і виконуємо остаточну корекцію зображення. Таким чином було отримано схему ЕС, подану на рисунку 4.1.
На основі створеного файлу вхідних даних було виконано розрахунок усталеного режиму ЕС результати якого подані у додатку, та оптимального режиму (додаток А). Результати розрахунку були нанесені на схему натисненням на кнопку «Оновити інформацію».
З результатів розрахунків видно, що дана ЕС характеризується невеликими втратами потужності ∆Р = 38,74 МВт порівняно із сумарною потужністю навантаження вузлів ЕС Рнав = 1926 МВт. Рівні напруги у вузлах ЕС з номінальною напругою 330 кВ знаходяться у припустимих межах, оскільки максимальне відхилення напруги в них не перевищує 5%. У вузлах 110 кВ відхилення напруги не перевищує 5%, тобто знаходиться у припустимих межах.
Використовуючи вбудований редактор схем підстанцій було отримано графічне представлення головної схеми трансформаторної підстанції 10–11 (рисунок 4.2), що є третім рівнем представлення диспетчерських схем. Трирівневе представлення схеми істотно спрощує її сприйняття оперативним персоналом та робить більш зручною роботу з нею.
Рисунок 4.2 – Укрупнена головна схема підстанції у вузлі 10
Рисунок 4.3 – Укрупнена головна схема підстанції у вузлі 1.
5. Розрахунок і вибір складу керувальних пристроїв
З метою визначення складу керуючих пристроїв, що забезпечує найбільшу ефективність керування виконується ранжування пристроїв за мірою впливу на втрати активної потужності в ЕС.
Ранжування керуючих пристроїв за допомогою АЧП виконується на основі залежностей втрат потужності від коефіцієнтів трансформації трансформаторів. Дані залежності визначаються при виконанні оптимізації усталеного режиму ЕС для кожного трансформатора, що помічений у файлі вхідних даних як регулюючий пристрій і відображаються у вікні програми оптимізації, та більш детально у вікні «Ранжування трансформаторів за пріоритетом управління». Дане вікно може бути відкрите лише за умови, якщо завантажено схему ЕС. Вказані залежності міри впливу регулюючих пристроїв для ЕС, що аналізується подані на рисунку 5.1.
Рисунок 5.1 – Результати ранжування регулюючих пристроїв за допомогою ПК АЧП
Ранжування регулюючих пристроїв виконується у відповідності із нахилом їх характеристик, оскільки більший нахил відповідає більшій зміні втрат потужності в ЕС за одне перемикання РП.
Як видно з графіка залежності dP=f(Kt), що криві залежності ефективності перемикань трансформаторів в вітках 50–49 та 40–30 найбільш пологі тому пропоную РПН цих трансформаторів вивести зі складу регулювальних пристроїв.
Але графічний метод вибору оптимального складе регулювальних пристроїв не є абсолютно точним, особливо, враховуючи можливість отримання не досконалих залежностей зниження втрат від коефіцієнта трансформації для деяких РП. Тому для одержання однозначного рішення щодо оптимізації складу РП необхідно застосувати аналітичний метод. Він побудований на методі перебору варіантів і полягає у виконанні оптимізаційних розрахунків з почерговим вилученням певних РП. В якості критерію вибору оптимального складу трансформаторів приймається середня ефективність одного перемикання, тобто відношення сумарного зниження втрат до необхідної кількості перемикань РП. Враховуючи кількість трансформаторів з РПН (5) та вимогу щодо необхідності вилучення двох з них, формується 5 варіантів складу керувальних трансформаторів. Вказані варіанти та узагальнені показники для оцінки їх ефективності подано в таблиці 5.1. У першому рядку таблиці для порівняння наведено основні результати розрахунку оптимального режиму ЕС у разі залучення всіх РП. Більш детальні результати оптимізації режиму ЕС з різним складом регулювальних пристроїв подано в додатку В.
Таблиця 5.1 – Результати розрахунків з визначення оптимального складу регулювальних пристроїв ЕС
| Вилучений тр-р | Поточні втрати | Оптимальні втрати | Зниження втрат | Кількість перем | Середня ефективність |
| 1–2 | 40,76 | 37,76 | 3,0 | 11 | 0,273 |
| 10–11 | 40,76 | 39,53 | 1,24 | 12 | 0,103 |
| 26–25 | 40,76 | 37,24 | 3,52 | 13 | 0,271 |
| 40–30 | 40,76 | 37,91 | 2,85 | 8 | 0,357 |
| 50–49 | 40,76 | 37,16 | 3,6 | 14 | 0,257 |
Як видно з результатів розрахунків оптимальний склад регулювальних пристроїв відповідає вилученню з регулювання трансформаторів 40–30 і 1–2.