1. Расчет конфигурации системы

Исходными данными для курсового проекта являются расстояния от пяти потребителей до трех понизительных подстанций П1 - 35/10 кВ, П2 - 110/35/10 кВ, ПЗ - 110 кВ. Длины линий приведены в табл. 1. Так же даны значения стоимости передачи электрической энергии по ЛЭП от П1, П2 и ПЗ -соответственно cl, с2 и сЗ. Значения удельной стоимости передачи приведены в таблице 2. Активная мощность каждого из потребителей дана в таблице 3. Максимальная мощность, которая может быть отпущена с шин каждой из подстанций соответственно равна: Р1_макс, Р2_макс и РЗ_макс, эти значения приведены в табл. 4.

Таблица. 1

Расстояния от потребителей до понизительных подстанций

Линия	Л1П1	Л1П2	Л1ПЗ	Л2П1	ЛЗП1	Л4П1	Л5П1
Длина, км	34	44	36	37	42	41	39

Таблица. 2

Максимальная активная мощность понизительных подстанций

Р1	Р2	РЗ
59 МВт	57 МВт	64 МВт

Таблица 3

-Удельная стоимость передачи электроэнергии.

С1	С2	СЗ
0,017 руб/км	0,106 руб/км	0,012 руб/км

Таблица 4

Мощности нагрузок

Р1	Р2	РЗ	Р4	Р5
23 МВт	25 МВт	24 МВт	23 МВт	23 МВт

Сначала графическим методом определим недостающие расстояния со второго по пятого потребителя до питающих подстанций П2 и ПЗ. Конфигурации системы электроснабжения представлена на рис. 1

Рис. 1. Полный граф сетей системы электроснабжения

После получения недостающих расстояний от подстанций до потребителей, можно посчитать значения затрат в системе электроснабжения. Полученные значения представлены в табл. 5.

Таблица 5

Расстояния от потребителей до понизительных подстанций в км

	H1	H2	H3	H4	H5
П1	34	37	42	41	39
П2	44	15	57	46	14
П3	23	42	36	20	24

Конфигурация системы электроснабжения должна отвечать минимуму стоимости передачи мощности всем потребителям. В курсовой работе необходимо найти оптимальные значения недостающих длин от подстанций до потребителей. Следовательно, необходимо выбрать такой вариант, значение целевой функции у которого будет меньшим по сравнению с другими разработанными вариантами.

При выборе конфигурации электрической сети необходимо использовать программу Microsoft Excel и ее надстройку «Поиск решения».

Для нахождения наиболее оптимального варианта необходимо составить целевую функцию и задать ограничения и граничные условия. Целевая функция:

Запишем линейную целевую функцию транспортной задачи:

(1.1)

где: мощность передаваемая от подстанции кi-му потребителю (МВт).

длина ВЛ от подстанции до потребителя в километрах (табл. 1).

стоимость передачи электрической энергии по соответствующей ЛЭП (табл. 2).

В каждом узле электроэнергетической сети должен выполняться баланс мощности, только при этом условии в сети наступает установившийся режим, запишем ограничения для каждого источника и потребителя электроэнергии:

Для потребителей электроэнергии:

МВт

МВт

МВт (1.2)

23 МВт

МВт

Для источников питания:

МВт

МВт (1.3)

МВт

Так же необходимо оговорить что мощности, подаваемые подстанций к приёмникам не должна быть отрицательными т.к. в противном случае будут наблюдаться перетоки мощности обратно от приёмников к источникам.

Граничные условия:

0, 0,0,

0, 0,0,

0, 0,0, (1.4)

0, 0,0,

0, 0,0,

Используя средства MS Office записываем исходную задачу (1.1) – (1,4) для линейной целевой функции:

Так же проведём оптимизационный расчёт конфигурации электрической сети с нелинейной целевой функцией, отражающей потери активной мощности в ЛЭП:

(1.5)

Ограничения при этом останутся такими же, что и в предыдущей задаче:

Линии электропередачи по которым потоки мощности не превышают 1 МВт использовать не целесообразно, вводим дополнительные ограничения:

Реактивные мощности находим по формуле:

Q_iнj= P_iнj∙ (1.6),

где =0,75.

Получаем следующие значения активных мощностей в ЛЭП:

Табл.6 – Мощности, передаваемые от подстанций к потребителям

МВт	8,05	МВАр	6,04
МВт	9,85	МВАр	7,39
МВт	9,1	МВАр	6,82
МВт	6,45	МВАр	4,84
МВт	6,62	МВАр	4,97
МВт	3,9	МВАр	2,92
МВт	1,06	МВАр	0,81
МВт	2,95	МВАр	2,22
МВт	14,95	МВАр	11,21
МВт	11,25	МВАр	8,44
МВт	13,83	МВАр	10,37
МВт	16,55	МВАр	12,41
МВт	13,42	МВАр	10,07

Оптимальная схема электроснабжения представлена на рисунке 2.

Рис. 2 – Оптимальная схема электроснабжения.