Методика определения точки размыкания в сложнозамкнутых воздушных распределительных сетях напряжением 110 кв

Сидорова В.Т., РОКИНА Е.Г., МарГУ, г. Йошкар-Ола

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент СИДОРОВА В.Т.,

канд. техн. наук, доцент КАРЧИН В.В.

В работе предлагается методика определения точки размыкания для сложнозамкнутых неоднородных сетей напряжением 110 кВ. Проверена справедливость предлагаемой методики на примере нескольких типичных для региона сетей. Получен экономический эффект от применения предлагаемой методики по сравнению с имеющимся потоко-распределением.

Практически все распределительные сети 10–110 кВ в нормальном режиме имеют сложнозамкнутую структуру и неоднородны из-за неодинаковости отношения реактивных сопротивлений к активным X_i/R_i на каждом участке сети. Для достижения минимальных потерь мощности в линии с двусторонним питанием необходимо принудительно добиться экономического потокораспределения. Для этого ее размыкают в одной из точек сети. Способ размыкания неоднородных контуров сети широко применяется как в распределительных сетях до напряжения 110 кВ, так и в местах более высокого напряжения. Определение рациональной точки размыкания воздушной кольцевой сети, соответствующей минимуму потерь активной мощности, является довольно трудоемкой задачей. Поэтому на практике эта точка берется произвольно, что ведет к значительным потерям активной мощности.

Выбор точки размыкания должен осуществляться по критерию минимизации потерь активной мощности и электроэнергии. Поэтому необходимо периодически анализировать потоки мощности в петлевых сетях для выявления оптимальных точек раздела сети.

В работе предлагается при расчете перетоков мощностей и потери активной мощности учитывать потери мощности в самой линии и на ответвлениях и реальные значения напряжения в узлах сети. Проверена справедливость предлагаемой методики на примере нескольких типичных для региона сетей. Получен экономический эффект от применения пред­лагаемой методики по сравнению с имеющимся потокораспределением.

УДК 608.2

Концепция построения высотной ветроэнергетической установки на основе использования ротора савониуса

СПИРИДОНОВА М.С., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор ФЕДОТОВ А.И.

В настоящее время во всем мире наблюдается повышенный интерес к использованию в различных отраслях экономики нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Ведется бурная дискуссия о выборе путей развития энергетики. Это связано, прежде всего, с растущей необходимостью охраны окружающей среды и истощением ископаемых природных ресурсов.

Крупные ветряные электростанции включаются в общую сеть, более мелкие используются для снабжения электричеством удаленных районов. В отличие от ископаемого топлива, энергия ветра практически неисчерпаема, повсеместно доступна и более экологична. Разработка проектов, связанных с возобновляемыми источниками электроэнергии, в частности с ветроэнергетикой, является перспективным направлением в настоящее время.

Обыкновенная ветроэнергетика сталкивается с таким препятствием, как непостоянство скорости ветра. Высотная ветроэнергетика имеет огромный, долгосрочный потенциал, но сталкивается с разнообразными инженерными и нормативными проблемами. Однако еще предстоит выяснить, как безопасно подвесить ветровые турбины на высоте десятков тысяч метров от земли, как держать их в воздухе в течение длительного периода времени при сильных ветрах и как избежать взаимных помех для авиации.

Высотная энергия ветра может в конечном итоге стать более простым и дешевым способом извлекать энергию из ветра, нежели традиционная ветроэнергетика. Такая ситуация может возникнуть по той причине, что не будет никакой необходимости в гигантских стальных и бетонных башнях или в поворотном механизме, который переориентирует стандартные ветровые турбины по мере изменения направления ветра.

С учетом вышеизложенного материала предлагается вариант высотной ветроэнергетической установки с аэростатом в виде шара. К аэростату прикрепляется гондола, в которой будет располагаться ветроэнергетическая установка в составе ротора Савониуса и электро-генератора.

Ротор представляет собой две полуцилиндрические лопасти, которые направлены в противоположные стороны. Возле оси вращения лопасти перекрывают друг друга, таким образом, ветер, обдувая первую лопасть, переходит на вторую. Благодаря этому, вращающей силой, кроме лобового сопротивления, в меньшей степени является и подъемная сила.

Большие мощности достигаются за счет увеличения радиуса лопастей и увеличения высоты мачты. Последнее позволяет использовать большие скорости воздушных потоков, но в то же время увеличение высоты мачты приводит к утяжелению конструкции и увеличению массы фундамента ветроэнергетической установки.

Предложенная конструкция на заданной высоте удерживается тросом, укрепленным на лебедке, которая, в свою очередь, устанавливается на буксируемой или стационарной платформе. Электрический кабель крепится вместе с тросом.

В заключение можем подвести следующий итог: ветроэнергетика является перспективным направлением энергетики и инженерии в целом с точки зрения экономики и экологии, поскольку является дешевым видом энергии, использующим возобновляемый ресурс – ветер, и при этом не загрязняет окружающую среду. Однако технологии, использующие высотные ветры, все еще находятся на стадии планирования или прототипов.

УДК 621