3. Расчет режима электрической сети при задании нагрузок постоянными сопротивлениями

Расчет установившегося режима электрической сети, показанной на рис. 8.5, произведен при заданных параметрах электропередачи Z и Y, параметрах нагрузки ии напряжения балансирующего узла. Следует отметить, что алгоритм расчета принципиально не отличается при замещении нагрузки параллельно или последовательно включенными и. Поэтому описанный ниже порядок расчета может быть использован для обоих случаев.

Алгоритм расчета режима.

1. Задать начальное приближение напряжения в узлах включения нагрузки

.

Выбор начального приближения напряжений не отличается от рассмотренного в гл. 6.

2. Определить приближенное значение мощностей нагрузок по соотношениям (8.1) или (8.2). Для случая параллельного включения и

; ,

при последовательном включении и

; .

3. Определить потери в шунте Y.

.

4. Вычислить поток в конце участка 1—2 (см. рис. 8.5).

.

5. Определить потери мощности в сопротивлении Z.

.

6. Определить поток в начале участка.

.

7. Уточнить напряжение в узле 2.

;

;

;

.

Тогда

.

, .

8. Заменить начальное приближение напряжения наи повторить расчет, начиная с пункта 2.

Критерием окончания расчета являются следующие выражения:

; .

Здесь  и  — допустимые погрешности расчета по модулю напряжения и его углу.

4. Особенности расчета режима сети при задании нагрузок статическими характеристиками

При задании нагрузок узлов в виде статических характеристик расчет установившегося режима практически не отличается от изложенного в предыдущем параграфе. Отличие имеется только в содержании пункта 2 алгоритма. Приближенное значение активной и реактивной мощностей нагрузки на каждом шаге определяется по статическим характеристикам (рис. 8.6).

Обычно для представления статических характеристик нагрузок принимают квадратичную аппроксимацию.

5. Представление источников питания при расчетах установившихся режимов

При расчетах установившихся режимов района электрической сети для обеспечения электрической энергией нагрузок подстанций могут использоваться источники питания конечной и бесконечной мощности.

Источниками бесконечной мощности для рассматриваемого района электрической сети могут служить одна или несколько точек связи с соседними мощными энергосистемами. Мощности этих питающих энергосистем так велики по сравнению с мощностями нагрузок и электростанций рассматриваемого района электрической сети, что любые изменения режимов работы нагрузок и электростанций района сети не оказывают влияния на параметры режимов работы питающих энергосистем.

Представление мощных энергосистем в качестве источников бесконечной мощности безусловно является идеализацией реального процесса, в котором любое изменение параметров режима влияет на всю сеть. Однако изменения параметров установившихся режимов питающих энергосистем при изменении мощностей узлов сети мало (меньше точности расчета параметров установившегося режима питающих энергосистем) и ими можно пренебречь.

Таким образом. Узлы связи с питающими мощными энергосистемами для данного района электрической сети можно рассматривать как шины бесконечной мощности. Такие узлы называются базисными или балансирующими и при расчетах установившихся режимов района электрической сети задаются неизменными векторами напряжений. Обычно при расчетах установившихся режимов в электрической сети бывает один базисный узел, в этом случае он задается модулем напряжения с нулевым углом . При необходимости в сети можно ввести несколько базисных узлов. Которые могут быть заданы различными модулями и углами напряжений:,и т.д.

Источниками конечной мощности для района электрической сети могут служить одна или несколько электростанций, находящихся непосредственно в рассматриваемом районе. При этом необходимо учитывать взаимное влияние режимов работы электростанций и узлов нагрузок района электрической сети при любом соотношении мощностей источников и потребителей электроэнергии, поскольку любое изменение параметров режима влияет на сеть в целом.

В этом случае при расчетах установившихся режимов района электрической сети электрические станции задаются неизменными активными мощностями, как правило, номинальными, и реактивными мощностями, которые могут меняться в диапазоне от до.

Максимальное значение реактивной мощности генератора ограничивается по максимальному току статора генератора и определяется минимальным (номинальным). Дальнейшее снижениепри неизменной номинальной активной мощности генератора привело бы к увеличению выдачи генератором реактивной и, соответственно, полной мощности. При этом ток в статорной обмотке генератора превысит номинальный, а длительная работа генератора в таком режиме приведет к повышенному нагреву генератора. Поэтому при расчетах установившихся режимов максимальная реактивная мощность ограничивается значением, которому соответствуют номинальныеи ток генератора.

Минимальное значение реактивной мощности генератора ограничивается по минимальному току ротора генератора и определяется максимальным(~0,95). Дальнейшее снижение тока возбуждения генератора привело бы к значительному снижению ЭДС статорной обмотки и снижению выдачи генератором активной мощности генератора ниже номинальной.

Таким образом, при расчетах установившихся режимов активная мощности источников конечной мощности принимается равной номинальной, а реактивная ограничивается диапазоном от максимального значения , соответствующего номинальномудо минимального, соответствующего максимальному(см. рис. 8.7).