Разработка имитационных моделей для электрической сети с активно-адаптивными элементами в условиях применения распределенной генерации

ГОЛУБЕВА К.А., СамГТУ, г. Самара

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор КУБАРЬКОВ Ю.П.

Электроснабжение большей части потребителей осуществляется с использованием радиальных электрических сетей. Существенным недос­тат­ком таких сетей является наличие единственного источника питания.

Одним из способов разгрузки линий электропередач (ЛЭП) и повышения их пропускной способности является уменьшение потребляемой мощности путем локальной выработки электроэнергии. Это дает толчок к развитию активных распределительных сетей (АРС).

Распределенные источники помогут эффективно снизить потери мощности в сети и улучшить показатели уровня напряжения на шинах потребителей в радиальных распределительных сетях (РРС).

Для радиальной распределительной сети (рисунок) номинальным напряжением 35 кВ был произведен анализ внедрения источников распределенной генерации (РГ) на шинах потребителей для покрытия собственных нужд подстанций без выдачи мощности на ближайшие соседние подстанции.

Схема электрической сети

В состав распределительной сети входят: 11 подстанций (п/ст) с собственной нагрузкой S_н, 10 ЛЭП (W1–W10), источник питания E1. Характеристики ЛЭП и нагрузок сведены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристики ЛЭП и нагрузок

Характеристики ЛЭП			Характеристики нагрузок
Наименование	Длина, км	Марка провода		№ п/ст	P, кВт	Q, квар
W1	9	АС-70/11		2	1500	720
W2	4	АС-70/11		3	700	340
W3	4	АС-70/11		4	500	240
W4	9	АС-70/11		5	1000	480
W5	4	АС-70/11		6	500	240
W6	3	АС-70/11		7	400	190
W7	7,5	АС-70/11		8	1000	480
W8	4	АС-70/11		9	800	380
W9	3	АС-70/11		10	500	240
W10	4	АС-70/11		11	700	340

Анализ исследования имитационной модели электрической сети показал, что наилучший эффект по показателю уровня напряжения на шинах подстанций достигается при установке РГ на п/ст 2 и 8 (табл. 2).

Таблица 2

Уровни напряжения на шинах подстанций

	Значения напряжений в узлах, кВ
№ п/ст	Норм. реж.	РГ на п/ст 2	РГ на п/ст 8
1	35,0	35,0	35,0
2	33,68	33,94	33,87
3	33,59	33,85	33,78
4	33,55	33,82	33,74
5	32,82	33,09	33,2
6	32,75	33,02	33,13
7	32,73	33,0	33,11
8	32,38	32,65	32,91
9	32,28	32,55	32,81
10	32,25	32,53	32,78
11	32,33	32,6	32,85

Из табл. 2 видно, что при установке распределенных генераторов на п/ст 2 уровень напряжения на шинах п/ст 2–4 выше, чем в нормальном режиме и при установке аналогичного источника на шинах п/ст 8. Однако при установке РГ на п/ст 8 уровень напряжения повышается на значительно большем количестве подстанций (п/ст 5–11).

При учете незначительного различия в мощностях нагрузок на п/ст 2 и 8 на них могут быть установлены источники РГ одинаковой мощности, работающие с разной степенью загрузки. Это дает некоторый запас по возможности подключения новых потребителей.

УДК 620.9