А) режим перевозбуждения СК; б) режим недовозбуждения СК

отложим вектор падения напряжения в индуктивном сопротивлении ЛЭП. Полу-чим точку е. Соединив точку е с началом координат, получим вектор напряжения в конце участка U _{2 доп} . Его величина удовлетворяет требованиям.

Векторная диаграмма регулирования напряжения при использовании батареи конденсаторов аналогична векторной диаграмме СК, который работает в режиме перевозбуждения.

Лекция № 21

Экономичность режимов электрических систем

План.

6. Общие сведения.

7. Оптимальное распределение активной мощности между электростанциями.

8. Оптимальное распределение мощности в замкнутых сетях.

9. Экономичный режим работы трансформаторов.

Общие сведения

Обеспечение экономичности режимов работы электрических систем отно-сится к задачам управления режимами. Обеспечить экономичность режима озна-чает обеспечить качественное и надежное электроснабжение потребителей при наименьших затратах материальных ресурсов.

Экономичность режима достигаетсяза счет

- наиболее экономичной работы структурных элементов;

- наилучшего распределения нагрузок между источниками питания;

- выбором наилучшей конфигурации сети;

- выбором наилучшего состава оборудования.

Задача обеспечения экономичности режима относится к оптимизационным задачам. С математической точки зрения задача сводится к определению минима-льного значения целевой функции, которая выступает в качестве критерия опти-мальности. На параметры, входящие в целевую функцию, накладываются ограни-чения. Например, при распределении мощности между ЭС, очевидно, что мощ-ность станции может изменяться в пределах:

0 £ P_i £ P_уст .

На практике решаются задачи оптимизации с локальными критериями целе-вой функции. К ним относятся:

- оптимальное распределение активной мощности между электростанциями по критерию минимума затрат на производство электроэнергии;

- оптимальное распределение мощности в замкнутых сетях по критерию минимума потерь мощности;

- экономичный режим работы трансформаторов по критерию минимума по-терь мощности

и другие.

Оптимальное распределение активной мощности между тепловыми электростанциями

Естественное распределение активной мощности между тепловыми электро-станциями происходит обратно пропорционально коэффициентам статизма регу-ляторов скорости. Такое распределение не отвечает требованию экономичности режима. В качестве критерия оптимальности принят минимум суммарного расхо-да топлива в энергосистеме при соблюдении баланса мощности.

Для каждой ЭС и отдельного генератора существует расходная характери-стика. Она определяет зависимость расхода топлива от мощности нагрузки. Рас-смотрим две ЭС. Расходные характеристики представим упрощенными (см. рис. 21.1). Будем считать, что расходная характеристика первой ЭС более крутая, т.е. эта ЭС увеличивает расход топлива на единицу роста нагрузки больше, чем вто-рая ЭС. Но при одинаковой мощности нагрузки первая ЭС расходует меньше топ-лива, чем вторая.

B1			B2
			B 2
			B21
B1
			B1
B 2
		P	P1
	P2	P1
	Первая ЭС

		BΣ			BΣ
					B 2
				B1
	B2
			B1
				B
			S
				B21	S
					B 2
	P	P2			PΣ
P21	P22	P1	= P2
		S		S
Вторая ЭС			Система

Рисунок 21.1 – Перераспределение мощности между тепловыми электростанциями

В режиме 1 первая электростанция загружена мощностью P¹ . При этом рас-

ход топлива составляет В₁¹ . У второй электростанции при мощности загрузки P₂¹

расход топлива равен В₂¹ . Суммарная нагрузка в системе и расход топлива соот-ветственно равны:

P1	= P1	+ P1;	В1	= В1	+ В1.
S			S

Перераспределим нагрузку между электростанциями следующим образом. На первой ЭС уменьшим нагрузку на величину DP . Расход топлива на этой ЭС

снизится на DB	и становится равным В 2	. Вторая ЭС принимает на себя нагрузку
DP и увеличивае расход топлива наDB2.Во втором режиме ее расход составляет
В 2.
Баланс мощности в системе не изменился P1	= P2,а общий расход топлива
						S	S
снизился на величину DB	= DB - DB .
	S
Отношение	DB /DP является важным технико-экономическим показателем
ЭС. Предел
			limDP ®0	DB	=	dB	= e
			DP	dP

называется относительным приростом расхода топлива. Электростанция, которая имеет меньшее значения величины ε, меньше увеличивает расход топлива при ро-сте нагрузки. Эту станцию следует загружать в первую очередь.

Наименьший расход топлива в энергосистеме или оптимальное распределе-ние нагрузки будет при равенстве относительного прироста расхода топлива на всех электростанциях:

e₁ = e₂ = ...= e_n = const.

Перераспределение нагрузок по этому условию выполняется путем измене-ния уставок АРС (автоматические регуляторы скорости).