Основы проектирования энергосистем. В 2 ч. Ч. 2

Все расчеты выполняются для двух режимов – режима наименьших и режима наибольших нагрузок.

Перечень вопросов, подлежащих разработке.

1.Расчет параметров трансформаторов и линейных участков распределительной сети (активного и реактивного сопротивлений). Численные значения нагрузок трансформаторов – токи, активные и реактивные мощности – берутся из результатов расчёта сети по программе.

2.Расчет режима разомкнутой электрической сети 6–10 кВ.

3.Расчет уровней фактических потерь электроэнергии в сети.

4.Построение и анализ зависимости стоимости передачи электрической энергии в сети в функции отпуска электроэнергии.

5.Расчет и анализ резервов по снижению потерь электроэнергии

иэкономии топлива.

6.Проектирование развития сети за счёт замены трансформаторов.

7.Расчет и оценка оптимальных уровней потерь электроэнергии в сети.

8.Выводы в обобщенном виде.

9.Графическая часть вставляется в текст расчетно-пояснительной записки. Она должна содержать исходную схему сети с заданными параметрами, таблицы с результатами расчета, распечатки на ЭВМ.

7.2.2.Расчет параметров трансформаторов и линейных

участков распределительной сети

На заданной схеме электрической сети все узлы должны быть пронумерованы так, как это показано на рис. 7.2.

По заданным маркам проводов (кабелей) и длинам участков линий вручную определяются активные и реактивные сопротивления с использованием справочных данных по удельным

сопротивлениям r0 и x0 , взятым из базы данных программы

EXP10, файл SLEP. TXT. По заданным номинальным мощностям и их паспортным данным, взятым из файла STR. TXT программы EXP10, вручную определяются активные и реактивные сопротивления трансформаторов. Результаты расчетов заносятся в табл. 7.17.

192

ИП

Рис. 7.2. Заданная схема сети

Таблица 7.17

Параметры участков сети

7.2.3. Расчет режима разомкнутой электрической сети

6 - 10 кВ

Расчет режима для одной распределительной линии или её части (10–15 участков) выполняется вручную и сравнивается с компьютерным.

193

При расчете режима распределительной сети 6–10 кВ принимаются следующие допущения:

а) потоки мощности и потоки электроэнергии на участках сети определяются с учетом потерь холостого хода в трансформаторах. В результате на каждом участке будет получена одна мощность;

б) поперечная составляющая падения напряжения) не учитывается. Напоминаем, что значения нагрузок в виде полных мощностей S j

и токов I j по трансформаторам берутся из программы EXP10.

Значения kзj , cos j , Tнб j представляют собой исходные данные и

приведены в табл. 7.16.

Необходимые расчетные соотношения приведены ниже. Нагрузки на низшей стороне трансформаторов Pj , Q j , WPj и

WQj вычисляются по формулам

WPj Pj Tнбj ;

WQj Qj Tнбj .

Нагрузки на высшей стороне трансформаторов Pj ' , Q j ' , WPj ' и

WQj ' определяются с учетом потерь холостого хода:

Pj ' Pj Pxj ;

Qj ' Qj Qxj ;

WPj ' WPj Pxj T ;

WQj ' WQj Qxj T ,

где Т – расчетный период времени (месяц, год).

194

Значения режимных характеристик по каждому i-му линейному участку сети Pi , Qi , WPi , WQi определяются в процессе расчета

потокораспределения в схеме по первому закону Кирхгофа по известным режимным характеристикам трансформаторов Pj ' , Q j ' ,

WPj ' и WQj ' . Дополнительно по известным формулам вычисляются

Si и Ii . Напряжение U j в j-м узле сети определяется по формуле

U j Uнп Uнп j ,

где Uнп j – суммарные потери напряжения от источника питания

до j-го узла сети.

Результаты ручного расчета сводят в таблицу и сравнивают их с результатами расчета РЛ на ПЭВМ.

7.2.4.Расчет уровней фактических потерь электроэнергии

всети

Всхеме одной распределительной линии суммарные потери электроэнергии W состоят из трех составляющих и вычисляются по формуле

W Wнл Wнт Wхт ,

где Wнл – суммарные нагрузочные потери электроэнергии на линейных участках схемы, кВт ч;

Wнт – суммарные нагрузочные потери электроэнергии в трансформаторах, кВт ч;

Wхт – потери электроэнергии в стали трансформаторов, кВт ч. Потери электроэнергии в линиях

195

k 2 (0,16 0,82)2 ,

фi kзi

где kфi – коэффициент формы графика нагрузки; kзi – коэффициент заполнения графика:

где l – число участков сети, питающихся от данного i-го;

PR – активная мощность участка, подключенного к i-му.

Аналогичным образом вычисляются потери электроэнергии в трансформаторах сети:

процентах по отношению к потоку электроэнергии на головном участке линии Wргу :

W % W 100,

Wргу

196

за счет замены трансформаторов

В данном курсовом проекте предлагается осуществить проектирование развития электрической сети за счет замены трансформаторов: в режиме наименьших нагрузок трансформаторы большей номинальной мощности меняются на меньшие; в режиме наибольших нагрузок возможна замена трансформаторов меньшей номинальной мощности на большие.

Искомые экономически обоснованные значения номинальных мощностей трансформаторов находятся в соответствии со структурным алгоритмом отыскания оптимальных значений дискретных параметров электрических сетей, разработанным в параграфе 6.5. Здесь вначале необходимо рассчитать оптимальную загрузку каждого

электроэнергии на линейных участках схемы, как это показано в примере параграфа 6.5 в разделе «Расчет оптимального режима сети схемы на рис. 6.8 при оптимальной загрузке трансформаторов». По

полученным значениям kСтj подбираются номинальные мощности трансформатора SномСтj , загрузка которых kСт факт равна или близка к kСтj (параграф 6.5, раздел «Расчет оптимального режима

сети схемы на рис. 6.8 после замены трансформаторов на основе анализа матрицы чувствительностей»).

Результаты расчетов сводятся в таблицу вида табл. 7.18.

Таблица 7.18

Экономически обоснованные значения номинальных мощностей трансформатора

198

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.

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.

200

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 подходы 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 (2-я ред.). – М.: Экономика, 2000.

201