Основы проектирования энергосистем. В 2 ч. Ч. 1

З а д а ч а 4.7

Для разомкнутой электрической сети произвольной конфигурации с параметрами, приведенными на рис. 4.16, а,

314

определить экономически целесообразную очередность установки компенсирующих устройств в узлах вплоть до полной компенсации реактивных нагрузок. Расчеты потоков мощности по ветвям сети произвести без учета потерь мощности. Построить зависимости снижения потерь активной мощности и удельного снижения потерь от суммарной мощности компенсирующих устройств.

Для решения задачи воспользуемся порядком расчета, приведенным в параграфе 4.7. Будем учитывать потери активной мощности только от потоков по ветвям реактивной нагрузки.

На первом шаге вычислим сначала потери мощности в исходном режиме при отсутствии компенсирующих устройств (Qк = 0):

Затем в узлы 1, 2, 3 установим поочередно компенсирующее устройство мощностью Qк1, Qк2, Qк3, равное 1 Мвар. Для каждого из режимов с компенсирующим устройством определим потоки мощности по ветвям сети и удельное снижение потерь мощности kэ относительно исходного режима. Для наглядности потоки мощности и результаты расчетов сведены в табл. 4.7.

Таблица 4.7

Параметры режимов сети

315

Так, при установке компенсирующего устройства в узле 1 мощностью Qк1 = 1 Мвар:

Найдем максимальное значение:

kэ макс = max{kэ1; kэ2; kэ3} = max{0,053; 0,061; 0,051} = 0,061.

Отсюда следует, что первую часть компенсирующих устройств экономически целесообразно установить в узле 2.

Примем к установке в узле 2 Qк2 = 10 Мвар и перейдем ко второму шагу, в котором за исходный возьмем режим с Qк2 = 10 Мвар (см. табл. 4.7). На этом шаге проделаем процедуру, аналогичную первому шагу. В результате получим, что следующую

317

часть компенсирующих устройств целесообразно установить в узле 1, так как

kэ макс = max{0,049; 0,042; 0,044} = 0,049.

Результаты расчетов по всем остальным шагам приведены в табл. 4.7, где максимальные значения kэ на каждом шаге подчеркнуты. По данным этой таблицы можно определить следующую экономически целесообразную очередность установки компенсирующих устройств мощностью, Мвар: Qк2 = 10, Qк1 = 10, Qк3 = 10, Qк2 = 10 (дополнительно), Qк1 = 10 (дополнительно), Qк1 = 10 (дополнительно).

Характер изменения kэ и снижения потерь мощности Р от суммарной мощности компенсирующих устройств приведен на рис.

4.16, б.

Вопросы для самопроверки

1.Что понимается под энергетической безопасностью страны?

2.Какие факторы оказывают влияние на энергетическую безопасность?

3.Какие задачи решаются при развитии электроэнергетических систем?

4.Какие известны виды резервов мощности?

5.Чем отличается резерв мощности от резерва энергии?

6.Что понимают по индексом надежности?

7.Что понимают под регулировочным диапазоном электростанции?

8.Каковы системные эксплуатационные свойства ГЭС, КЭС, ТЭЦ, ГТС, АЭС?

9.Каковы принципы покрытия суточных графиков нагрузки энергосистемы?

10.Каковы требования к пропускной способности системообразующих электрических сетей?

11.Что понимается под критериями надежности n – 1, n – 2?

12.Как формулируется модель оптимизации генерирующих мощностей методом динамического программирования?

13.В чем сущность принципа оптимальности Беллмана?

318

14.В чем преимущества метода динамического программирования?

15.Какова процедура многошагового процесса в методе динамического программирования?

16.Как записывается рекуррентное соотношение Беллмана?

17.Каково условие целесообразности установки компенсирующего устройства в узле нагрузки?

18.Как формируется задача выбора мощности и размещения компенсирующих устройств методом динамического программирования?

19.Каковы принципы совместного учета питающих и распределительных сетей при выборе компенсирующих устройств?

20.Каковы составляющие эффекта от объединения энергосистем?

21.Каковы принципы распределения эффекта от объединения энергосистем между различными системами?

ЛИТЕРАТУРА

1.Мелентьев, Л.А. Оптимизация развития и управления больших систем энергетики / Л.А. Мелентьев. – М.: Высшая школа, 1982.

2.Волькенау, И.М. Экономика формирования электроэнергетических систем / И.М. Волькенау, А.Н. Зейлигер, Л.Д. Хабачев. – М.: Энергия, 1981.

3.Арзамасцев, Д.А. Модели оптимизации развития энергосистем / Д.А. Арзамасцев, А.В. Липес, А.Л. Мызин. – М.: Высшая школа, 1987.

4.Вопросы теории и методы проектирования энергетических систем / В.В. Болотов [и др.]. – Л.: Наука, 1970.

5.Падалко, Л.П. Математические методы оптимального

планирования развития и эксплуатации энергосистем / Л.П. Падалко. – Минск: Вышэйшая школа, 1973.

6.Федин, В.Т. Принятие решений при проектировании развития электроэнергетических систем / В.Т. Федин. – Минск: УП «Технопринт», 2000.

7.Справочник по проектированию электроэнергетических систем / под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

8.Дале, В.А. Динамическая оптимизация развития электрических сетей / В.А. Дале, З.П. Кришан, О.Г. Паэгле. – Рига: Зинатне, 1990.

319

9.Арион, В.Д. Применение динамического программирования к задачам энергетики / В.Д. Арион, В.Г. Журавлев. – Кишинев: Щтиинца, 1981.

10.Поспелов, Г.Е. Электрические системы и сети. Проектирование / Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин. – Минск: Вышэйшая школа, 1988.

11.Поспелов, Г.Е. Энергетические системы / Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин. – Минск: Вышэйшая школа, 1974.

12.Фурсанов, М.И. Методология и практика расчетов потерь электроэнергии в электрических сетях энергосистем / М.И. Фурсанов. – Минск: Тэхналогiя.

13.Теория прогнозирования и принятия решений / под ред. С.А. Саркисяна. – М.: Высшая школа, 1977.

14.Вентцель, Е.С. Исследование операций / Е.С. Вентцель. – М.: Советское радио, 1972.

15.Вентцель, Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы,

методология / Е.С. Вентцель. – М.: Наука, 1980.

16. Федин, В.Т. Многокритериальная оценка экологических характеристик воздушных линий электропередачи / В.Т. Федин, А.В. Ко-рольков. – Минск: УП «Технопринт», 2002.

17.Зуев, Э.М. Основы техники подземной передачи электроэнергии / Э.М. Зуев. – М.: Энергоатомиздат, 1999.

18.Веников, В.А. Автоматизация проектирования в электроэнергетике / В.А. Веников, Р.В. Шнелль, Ф.Д. Оруджев. – М.: МЭИ, 1985.

19.Электропередачи переменного тока повышенной мощности / В.Т. Федин [и др.]. – Минск: Навука i тэхнiка, 1993.

20.Керного, В.В. Местные электрические сети / В.В. Керного, Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин. – Минск: Вышэйшая школа, 1972.

21.Поспелов, Г.Е. Передача энергии и электропередачи / Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин. – Минск: Адукацыя i выхаванне, 2003.

22.Бургсдорф, В.В. Определение допустимых токов нагрузки воздушных линий электропередачи по нагреву их проводов / В.В. Бургсдорф, Л.Г. Никитина // Электричество. – 1989. – № 11.

23.Прогнозирование развития сложных систем / Ю.Н. Астахов [и др.]. – М.: МЭИ, 1985.

24.Воропай, Н.И. Управление развитием и функционированием электроэнергетических систем в современных условиях: Новые под-

320

ходы и результаты / Н.И. Воропай, А.З. Гамм // Известия РАН. Энергетика. – 1996. – № 3.

25.Сыч, Н.М. САПР и оптимизация развития электроэнергетических систем. Детерминированные и статистические модели и методы / Н.М. Сыч; под ред. В.Т. Федина.

–Минск: БГПА, 1996.

26.Даффин, Р. Геометрическое программирование / Р. Даффин, Э. Питерсон, К. Зенер. – М.: Мир, 1972.

27.Шнелль, Р.В. Применение теории игр для формализации принятия решений некоторых электроэнергетических задач в условиях неопределенности / Р.В. Шнелль // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. – 1972. – № 6.

28.Левин, М.С. Применение методов теории игр для техникоэкономической оценки нормируемых пределов отклонения напряжения у сельских потребителей / М.С. Левин, Ю.А. Козлов // Электрификация технологических процессов сельскохозяйственного про-изводства и электроснабжения сельского хозяйства. – М.: ВИЭСК, 1980. – Том XVII; Вып. 5.

29.Мелентьев, Л.А. Проблема неопределенности оптимальных решений в больших системах энергетики / Л.А. Мелентьев // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. – 1975. – № 4.

30.Лисочкина, Т.В. Многокритериальная оптимизация в вариантах транспорта энергии / Т.В. Лисочкина, Н.Б. Михеева, В.Р. Окороков // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. –

1980. – № 3.

31.Короткевич, М.А. Оценка целесообразности модернизации электросетевого оборудования / М.А. Короткевич // Электрические станции. – 1989. – № 10.

32.Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция). – М.: Экономика,

2000.

33.Падалко, Л.П. Экономические критерии в задачах

321

35.Национальная безопасность Республики Беларусь. Современное состояние и перспективы / М.В. Мясникович [и др.]. – Минск: Право и экономика, 2003.

36.Поспелов, Г.Е. Компенсирующие и регулирующие устройства

вэлектрических системах / Г.Е. Поспелов, Н.М. Сыч, В.Т. Федин. – Л.: Энергоатомиздат, 1983.

37.Энергетическая программа Республики Беларусь на период до 2010 года: утв. пост. Совета Министров Республики Беларусь от 29.10.1992, № 654. – Минск, 1992.

38.Правила устройства электроустановок. – Изд. 6-е. – М.-Л.: Энергия, 2000.

39.Калентионок, Е.В. Оперативное управление в

энергосистемах: учебное пособие / Е.В. Калентионок, В.Г. Прокопенко, В.Т. Фе-дин; под ред. В.Т. Федина. – Минск: Вышэйшая школа, 2007. – 351 с.

40.К анализу эффективности Единой электроэнергетической системы России / Н.И. Воропай [и др.]. – Электричество. – 2000. – № 5.

41.Джангиров, В.А. Принципы совместной работы энергокомпаний в условиях электроэнергетического рынка / В.А. Джангиров, В.А. Баринов // Электричество. – 1995. – № 3.

42.Мардер, Л.И. Методический подход к оценке и распределению интеграционных эффектов в электроэнергетических системах / Л.И. Мардер, А.Л. Мызин, К.Б. Котов // Электрические станции. – 1998. – № 4.

43.Яковлев, Б.В. Повышение эффективности систем теплофикации и теплоснабжения / Б.В. Яковлев. – Минск: Адукацыя i выхаванне, 2002.

44.Электрические системы. Кибернетика электрических систем / под ред. В.А. Веникова. – М.: Высшая школа, 1974.

45.Федин, В.Т. Критериальный анализ технико-экономических характеристик электропередач переменного тока с криогенными элемен-тами / В.Т. Федин, В.М. Гончаров // Известия вузов. Энергетика. – 1987. – № 4.

46.Стоимостный анализ криогенных систем электропередач / Г.Е. Поспелов [и др.]. // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. – 1983. – № 1.

47.Федин, В.Т. Экономическая оценка эффективности сверхпроводящих накопителей в электроэнергетических системах /

322

В.Т. Федин // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. – 1982. –

№3.

48.Состав, порядок разработки и согласования проектной документации в строительстве: СНБ 1.03.02–96.

49.Сыч, Н.М. Проектирование электрических сетей энергетических систем / Н.М. Сыч, В.Т. Федин. – Минск: БГПА,

1994.

50.Шнелль, Р.В. Выбор основных параметров высоковольтных электропередач / Р.В. Шнелль, П.В. Воропаев, В.В. Картавцев. – Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1984.

51.Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,4–500 кВ: СН 465–74.

52.Перенапряжения и надежность эксплуатации электрооборудования: матер. Международной научно-технической конференции. – Минск: Изд-во ПЭИПК, 2004. – Вып. 3.

53.Батюк, И.И. Новая унификация воздушных линий электропередачи 110 кВ со стальными опорами / И.И. Батюк // Энергетик. – 1996. – № 3.

54.Балаков, Ю.Н. О достигнутых параметрах выключателей / Ю.Н. Балаков, Б.Н. Неклепаев, А.В. Шунтов // Электрические станции. – 1996. – № 10.

55.Ивакин, В.Н. Электропередачи и вставки постоянного тока и статические тиристорные компенсаторы / В.Н. Ивакин, Н.Г. Сысоева, В.В. Худяков. – М.: Энергоатомиздат, 1993.

56.Бэнн, Д.В. Сравнительные модели прогнозирования электрической нагрузки / Д.В. Бэнн, Е.Д. Фармер; пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

57.Железко, Ю.С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для

практических расчетов / Ю.С. Железко, А.В. Артемьев, О.В. Савченко. – М.: Изд-во НЦЭНАС, 2002.

58. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / В.Э. Воротницкий [и др.]; под ред. В.Н. Казанцева. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – (Экономия топлива и электроэнергии).

59.Пиковский, А.А. Технико-экономические расчеты в

энергетике в условиях определенности / А.А. Пиковский, В.А. Таратин. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.

323