1. Построить графики напряжения, тока и мощности (активной и реактивной) вдоль линии при заданной мощности нагрузки. Известными считаются напряжение в начале линии (U₁), активная и реактивная мощность в конце линии (P₂ иQ₂). Дать характеристику полученным зависимостям.

2. Оценить допустимость режима по величине напряжений и тока, считая, что напряжение в любой точке линии не должно превышать номинальное напряжение линии (U_ном) более чем на 5 %. НапряжениеU₂должно быть не ниже 0,85U_ном. Ток по линии не должен превышать допустимый для заданной марки проводов ЛЭП.

3. Для ввода режима линии в допустимую область по напряжениям и токам следует изменять величину реактивной мощности нагрузки Q₂.

4. Дать сравнительную характеристику величин активной и реактивной мощности, протекающей по линии.

5. 2. Режим передачи мощности меньше натуральной

6. Натуральная мощность данной ЛЭП равна 859,9 МВт. Возьмем передаваемую мощность 700 МВт, реактивную мощность в конце линии примем равной нулю:

7. 

9. Напряжение в конце ЛЭП найдем из решения системы уравнений.

10. Начальные приближения для неизвестных U₂,I₂:

11. 

13. Решающий блок:

14. 

16. Результаты решения системы уравнений (напряжение и ток в конце линии):

17. 

19. Вектор напряжения в конце линии отстает от вектора напряжения в начале на 24,473 градуса.

20. 3. Режим передачи мощности больше натуральной

21. Примем передаваемую активную мощность по линии 900 МВт. Можно убедиться, что при реактивной мощности в конце линии, равной нулю, режим напряжений по линии является неудовлетворительным. Для поддержания удовлетворительного напряжения требуется реактивная мощность емкостного характера. Пусть мощность компенсирующего устройства, включенного в конец линии, такова, что в конце линии реактивная мощность равна минус 100 Мвар (передается в линию).

22. 

23. Напряжение в конце ЛЭП найдем из решения системы уравнений.

24. Начальные приближения для неизвестных U₂,I₂:

25. 

26. Решающий блок:

27. 

28. Результаты решения системы уравнений (напряжение и ток в конце линии):

29. 

30. Построим графики напряжения и тока вдоль линии для обоих режимов передачи мощности.

31. Функция напряжения для P₂<P_нат :

32. 

33. Функция напряжения для P₂>P_{нат :}

34. 

36. 

38. Функция тока для P₂<P_нат :

39. 

40. Функция тока для P₂>P_нат :

41. 

42. 

43. Изменение активной и реактивной мощности вдоль ЛЭП для двух режимов:

44. 

46. 

48. Значения активной мощности к началу линии возрастают в обоих случаях, так как вдоль линии имеют место потери активной мощности.

49. Реактивная мощность в первом случае, когда реактивной нагрузки в конце линии нет, передается к началу линии (отрицательные значения) из-за преобладания зарядной мощности над потерями реактивной мощности. Во втором случае имеет место обратная картина: потери реактивной мощности больше зарядной и потери компенсируются источником реактивной мощности в конце линии.

Исходные данные:

• погонные параметры ЛЭП на одну фазу: r₀, Ом/км;x₀, Ом/км;g₀, мкСм/км;b₀, мкСм/км;

• длина ЛЭП l, км;

• номинальное напряжение ЛЭП: U_ном, кВ;

• напряжение в начале линии: U₁, кВ;

• мощность нагрузки: P₂, МВт;Q₂, Мвар;

• допустимый ток по фазе ЛЭП: I_доп, А.

Данные берутся из табл. П.1 приложения по вариантам.

20. Исследование погрешностей математических моделей лэп

Цель работы.Ознакомление с различными упрощенными математическими моделями ЛЭП и способами оценки погрешностей моделей.

Задание

Оценить погрешности математических моделей ЛЭП:

1. уравнений идеальной линии;

2. уравнений линии без учета распределенности параметров.

За эталонную (точную) модель принять уравнения длинной линии.

Все математические модели ЛЭП и формулы вычисления их параметров приведены в учебном пособии [1].

Указания

1. Для линий разной длины по заданным напряжению и току в конце определить напряжение и ток в начале. Длину линий изменять от 0 до 1200 км.

2. Исследования выполнить для линий с одной маркой проводов и одной и той же передаваемой мощностью. Данные по напряжению и току в конце линий взять из лабораторной работы № 1.

3. По указанным математическим моделям ЛЭП построить графики напряжения и тока в начале линии в зависимости от ее длины. Для сравнения в тех же координатах построить графики по уравнениям длинной линии.

4. Построить графики погрешностей уравнений идеальной линии и уравнений без учета распределенности параметров в виде относительных погрешностей по отношению к уравнениям длинной линии.

5. Сделать выводы об области применимости исследуемых моделей. Считать допустимой погрешность в 1 %.

Исходные данные:

• погонные параметры ЛЭП на одну фазу: r₀, Ом/км;x₀, Ом/км;g₀, мкСм/км;b₀, мкСм/км;

• номинальное напряжение ЛЭП: U_ном, кВ;

• напряжение в конце линии: U₂, кВ – из лабораторной работы № 1;

• ток в конце линии: I₂, А – из лабораторной работы № 1.

Данные берутся из табл. П.1 приложения по вариантам.