книги из ГПНТБ / Поспелов, Г. Е. Энергетические системы учеб. пособие

Затем начинают непосредственно компенсацию реактив­ ных нагрузок (КРН).

Наиболее.целесообразно в первую очередь установить К Р У там, где экономический эквивалент имеет наибольшее значение. Очевидно, что наибольший экономический экви­

сформации определяются все точки потокораздела реактив­

мощности К Р У в данном узле п определения при этом сни­

который продолжается до тех пор, пока во всех точках по­ токораздела реактивных мощностей экономические экви­ валенты не станут меньше или равными граничным (ks

Врезультате находятся рациональные места, мощности

иочередность установки К Р У по условию снижения потерь активной и реактивной мощностей и активной энергии. Затем производится проверка напряжений по критерию (8.16). Для этого в расчетной схеме с максимальными на­ грузками на всех концевых (тупиковых) трансформаторах устанавливаются минимальные коэффициенты трансфор­

мации1 (позиция 10):

1 Для простоты будем полагать, что все трансформаторы име­ ют РП Н .

260

мотки трансформатора.

С этими коэффициентами трансформации производится расчет нормального режима, из результатов которого про­ веряется условие (8.16а) (позиции 11— 12). Если это условие выполняется при минимальных коэффициентах трансформа­ ции, то можно утверждать, что путем подбора ответвлений в процессе регулирования режима энергосистемы будет обес­ печен заданный закон регулирования напряжения при максимальных нагрузках.

Если условие (8.16 а) на ряде подстанций не соблюда­ ется, то необходима дополнительная установка К Р У . Эко­ номически целесообразные места и очередность их установ­ ки определяются по критерию (8.15). Для этого граничные эквиваленты реактивной мощности уменьшаются на ранее заданную величину а (позиция 13) и затем организуется цикл по дополнительной установке К Р У (позиции 5—9—5). Наращивание мощностей К Р У происходит до тех пор, пока не будет выполнено условие (8.16а) на всех подстан­ циях.

Следующий этап расчета заключается в проверке воз­ можности соблюдения требуемых режимов напряжений при минимальных нагрузках. Для этого в расчетной схеме мак­ симальные нагрузки заменяются минимальными и на всех концевых (тупиковых) трансформаторах устанавливаются

распределения реактивных нагрузок и коэффициентов тран­ сформации трансформаторов связи (позиции 16— 17). Ре­ зультаты последнего электрического расчета позволяют проверить выполнение условия (8.16 6) для всех подстанций (позиция 18). Если это условие выполняется, то расчет за­ канчивается.

При невыполнении условия (8.16 6) для ряда подстанций определяются экономические эквиваленты реактивной мощ­

261

тате этой части расчета определяются мощности К Р У , ко­ торые должны быть выполнены регулируемыми.

Выполнение условия (8.166) при максимальных коэффи­ циентах трансформации трансформаторов дает гарантию обеспечения требуемых режимов напряжений в режиме

По суммарной мощности всех К Р У планируется потреб­ ность энергосистемы в средствах компенсации реактивных нагрузок на перспективу.

По описанному алгоритму проектирование К Р У выпол­ няют с помощью ЭЦ ВМ или статических моделей перемен­ ного тока.

8.8. Расчет экономической эффективности объединения энергосистем

По характеру получаемого экономического эффекта объ­ единенные энергосистемы можно условно разделить на три группы [33]. К первой группе относятся объединенные энер­ госистемы, в которых предусматриваются реверсивные потоки мощности между объединяемыми системами. В таких системах экономический эффект достигается за счет совмеще­ ния графиков нагрузок объединяемых энергосистем, укруп­ нения единичной мощности агрегатов, уменьшения сум­ марного резерва мощности, снижения потерь мощности и энергии в электрических сетях, экономичного распределе­ ния нагрузок между электростанциями отдельных энерго­ систем.

262

Во вторую группу входят объединенные энергосистемы, в которых межсистемные Л ЭП предназначены в основном для транзита больших потоков мощности и энергии из одних энергосистем в другие. В этом случае экономический эффект получается от сооружения совместных экономичных элек­ тростанций II лучшего использования недогруженных ГЭС и высокоэкономпчных тепловых станций.

Третья группа включает системы, в которых наряду с экономическим эффектом, получаемым в энергосистемах первой и второй групп, достигается дополнительный эффект за счет использования межсистемных Л ЭП для электро­ снабжения промежуточных районов.

Рассмотрим отдельные составляющие общего эффекта от объединения энергосистем.

1. Эффект от совмещения графиков нагрузки энерго­ систем. Суммарный максимум нагрузки объединенной энергосистемы в суточном графике меньше суммы макси­ мумов отдельных энергосистем.

Годовые максимумы отдельных энергосистем также не совпадают во времени. За счет этого в объединенной энергосистеме для покрытия максимальной нагрузки тре­

’»АР =

263

вобъединяемых энергосистемах.

2.Эффект от снижения резерва мощности. При объе­ динении энергосистем требуются меньшие аварийный и нагрузочный резервы. Поясним сначала, за счет чего со­ кращается аварийный резерв. Для этого рассмотрим две изолированно работающие энергосистемы мощностью 1000 и 2000 Мет . В первой системе установлено 10 турбогене­ раторов по 10 0 Мет каждый, а во второй — 20 турбо­ генераторов такой же мощности. Тогда при объединении

та дефицита мощности в объединенной энергосистеме меньше, чем в каждой изолированной системе. Физически это объясняется тем, что вероятность одновременного повреждения трех турбогенераторов меньше, чем двух или одного. Таким образом, при одинаковой заданной степени

Поскольку нагрузочный резерв используется также и при авариях, то эффект подсчитывается за счет снижения общего резерва.

Экономия резервной мощности.

П

& Ррез —S Ріреэ — РоэСрез ,

2 6 4

где Я,- — аварийный и нагрузочный резервы каждой і-й энергосистемы из всех объединяемых систем при их изолированной работе;

Роэсрцз — аварийный и нагрузочный резервы объеди­ ненной энергосистемы, состоящей из п па­ раллельно работающих систем.

Годовой экономический эффект от снижения резерва мощности

3. Эффект от укрупнения агрегатов. При объединении энергосистем становится возможным увеличение единич­ ной мощности агрегатов. При этом эффект может быть до­ стигнут за счет снижения капитальных затрат на 1 кет установленной мощности и удельных расходов топлива на выработку 1 кет ■ ч энергии, уменьшения сроков сооруже­ ния электростанций. С другой стороны, укрупнение агре­ гатов требует большего резерва мощности.

Годовой экономический эффект от увеличения единич­ ной мощности агрегатов

265

довые эксплуатационные расходы, свя­ занные с увеличением резервной мощ­ ности при укрупнении агрегатов в объ­ единенной системе.

Капитальные затраты соответственно равны:

K i = kiy Pr,

А= kkyP b,

где /г; , и kk , — соответственно стоимость 1 кет. установ­ ленной мощности на станциях с наиболь­ шими т единичными мощностями при изо­ лированных энергосистемах и наиболь­ шими / мощностями в объединенной си­ стеме;

Р ; и Р к — суммарная мощность станций соответ­ ственно с і-и из т и /г-й из / наибольших единичных мощностей агрегатов.

Годовые эксплуатационные расходы: Л э = РК , + З Д С ch;

ГиЭ= Р А +5А сС/;т.

где Ьіс и Ькс — расход топлива на выработку 1 кет ■ ч энергии соответственно на станциях с агрегатами меньшей и большей мощности;

с- и скт— стоимость 1 m условного топлива на стан­ циях с агрегатами меньшей и большей мощ­ ности ;

5,- и Э к — годовая энергия, которая будет вырабо­ тана соответственно на станциях с мощ­ ностями Р ; и Р к.

266

Общая энергия, которая при объединении энергосистем будет выработана на более экономичных станциях за счет менее эко нолиічных,

торая часть мощности при немаксимальных нагрузках может быть переведена с неэкономичных станций на более экономичные. При этом число часов использования мак­ симальной мощности экономичных станций возрастает.

Экономический эффект за счет экономии топлива

З п„.„, = 2 с'~ — 2 Э Л с q,T

1

где 3 ; —■ снижение выработки і-й станции из п стан­ ций, которые разгружаются при оптими­ зации режима в объединенной системе;

3/, — увеличение выработки k-й станции из т более экономичных станций, которым пе­ редается дополнительная мощность при оптнмизации режи ма;

Ъ;с и Ъь — удельный расход топлива на менее и более эко нѳмичных станциях;

С;т и С„Т — стоимость 1 m условного топлива на менее и более экономичных станциях.

где 3 0пт — годовая энергия, которая будет выработана при оптимизации режима объединенной энергоси­ стемы на более экономичных станциях за счет разгрузки менее экономичных станций.

5. Эффект от транзита потоков мощности и энергии.

При передаче больших потоков мощности из одной энер-

267

госистемы в другую по межсистемным линиям может быть получен экономический эффект за счет сооружения стан­ ций с меньшей стоимостью 1 кет установленной мощности и меньшим расходом топлива на 1 кет ■ ч при выработке заданного количества энергии.

Годовая экономия от транзита энергии

где Kj и Г;э — капитальные затраты и годовые эксплуа­ тационные расходы в і-ю станцию из п неэкономичных станций, которые при объ­ единении системы заменены т более эко­ номичными станциями;

К !; и Г к — капитальные затраты и эксплуатационные расходы в k-ю экономичную станцию.

Капитальные затраты, как и раньше, определяются в виде

В формулах (8.21) и (8.22) индекс і соответствует стан­ циям менее экономичным, а индекс k — более экономичным.

Вся энергия, выработанная на станциях повышенной экономичности и переданная по транзитным межсистемным Л ЭП , равна

Всякое объединение энергосистем требует определенных затрат в межсистемные ЛЭП :

^млэп = РіАмлэп + Л МЛЭп >

где /Смлэп — капитальные затраты в межсистемные связи.

263