11.3. Расчет режима лэп при известном напряжении в начале участка и мощности нагрузки

Известны напряжение в начале участка U₁ = const и мощность нагрузки в конце S₂ = const (рис. 11.1). Данный случай является наиболее общим. Расчет параметров режима линии выполняется итерационным путем в два этапа в такой последовательности.

Сначала зададим напряжение в конце линии , например, равным ожидаемому или номинальному. Тогда можно определить приближенно ток нагрузки

ток ветви проводимости (шунта)

и мощность ветви проводимости в конце линии

По балансовым соотношениям в узле 2 найдем мощности в конце линии

ток линии

который можно вычислить также в виде

Определим потери мощности в сопротивлениях линии

с составляющими Δ , , вычисляемыми по формулам (10.31).

Тогда значение мощности в начале линии

с учётом заданного напряжения позволяет уточнить ток продольного звена (11.19) в виде

По известному напряжению в начале линии находим ток поперечной ветви (шунта)

и мощность ветви (шунта)

По балансовым соотношениям первого закона Кирхгофа для узла 1 находим мощность, генерируемую источником питания

ток источника питания

который можно вычислить также в виде

На этом первый этап (прямой ход) алгоритма заканчивается. На втором этапе (обратный ход) уточняется (10.33) напряжение в конце линии:

с помощью составляющих вектора падения напряжения, вычисляемых по первым приближениям тока (11.22) или мощности (11.21) в начале линии по формулам (10.35).

На этом заканчивается расчет установившегося режима в первом приближении.

Получив уточненное напряжение в конце линии , выполним весь расчет вновь (до формулы (11.22)), но только в соответствующие формулы теперь вместо подставим и находим новое значение напряжения в конце линии.

Описанную процедуру повторяют до тех пор, пока не будет достигнута

заданная точность расчета в соответствии с критерием (10.36), т. е. расчет заканчивается, если напряжение в последнем расчете k близко к напряжению конца линии в предыдущем (k – 1) расчете. Однако во многих расчетах электрических сетей (особенно несущих неповышенные нагрузки) можно ограничиться результатами, полученными на второй или первой итерации.

Окончательному значению после k-й итерации будут соответствовать параметры режима (11.25), (11.26), (11.27), значения которых можно не вычислять на промежуточных (k – 1)-х итерациях. Они не оказывают влияния на параметры режима и соответственно на сходимость итерационного процесса.

Анализируя характерные случаи расчета режима линии электропередачи, отметим следующее.

КПД линии электропередачи, %,

зависит от потерь мощности нагрузочного и холостого режима и снижается при их росте.

Из балансовых соотношений видно, что потери активной мощности в сопротивлениях линии (нагрузочные потери) наряду с потерями на коронирование (потери холостого хода) уменьшают поступление активной мощности в приемный конец линии, а зарядная мощность увеличивает поступление реактивной мощности в сеть. При этом часть реактивной мощности нагрузки, подключенной к линии, покрывается за счет генерации реактивной мощности емкостью линии электропередачи.