Оптимизация режима электрической сети

Цель работы: Оптимизировать режим сети для технико-экономического сопоставления вариантов развития электрической сети.

Задание

1. Загрузить из файла модель нормальной схемы электрической сети, разработанную в работе № 2, программой RastrWin.

2. Рассчитать возможные значения коэффициентов трансформации автотрансформаторов с РПН на подстанциях ПС-А и ПС-Г.

3. Выполнить коррекцию данных в таблицах «Узлы», «Ветви», «Районы» для определения структуры потерь мощности.

4. Выполнить серию расчётов режимов сети при вариации коэффициентов трансформации автотрансформаторов ПС-А и ПС-Г и выбрать режим с минимальными потерями активной мощности.

5. Нанести на расчётную схему сети (рис. 2.1) потоки активной и реактивной мощности в начале и конце каждой ветви в оптимальном режиме.

6. Сохранить результаты расчётов режима в файл модели сети в формате ЦДУ.

Методические указания

При технико-экономической оценке вариантов развития электрической сети важным показателем являются потери электроэнергии. В каждом из сравниваемых вариантов сети следует определять потери электроэнергии и мощности в оптимальном для данного варианта сети режиме. Для решения этой задачи в лабораторной работе изучается один из способов формирования оптимального режима.

Импортируйте из файла данных модель нормальной схемы электрической сети (рис. 2.1), разработанную в работе № 2.

На подстанциях ПС-А и ПС-Г установлены автотрансформаторы

АТДЦТН-125000/220 с РПН на стороне СН ±6x2%. Для автотрансформаторов с РПН на стороне СН коэффициент трансформации равен

,

где – коэффициент трансформации при номинальных напряжениях ( );

n – число ступеней относительно среднего ответвления (±6);

– ступень регулирования РПН в относительных единицах (0,02);

Значения для автотрансформаторов ПС-А, ПС-Г приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1. – Коэффициенты трансформации автотрансформаторов с РПН

n								-1	-2	-3	-4	-5	-6
	0,589	0,579	0,568	0,558	0,547	0,537	0,526	0,516	0,505	0,495	0,484	0,473	0,463

Изменяя коэффициенты трансформации на подстанциях 220/110 кВ, можно регулировать потоки мощности в неоднородном контуре, образованном ЛЭП 220 кВ, автотрансформаторами и ЛЭП 110 кВ. При этом будут меняться потери активной мощности. Выполнив серию расчётов при различных сочетаниях подстанций 220/110 кВ (ветви 205 – 112, 206 – 114 схемы, приведённой на рис. 2.1), можно найти режим, в котором потери активной мощности будут минимальными при соблюдении ограничений по напряжениям узлов и загрузке ветвей. Такой режим называется оптимальным.

Для фиксации потерь мощности в каждом из рассматриваемых режимов необходимо в таблице «Районы» ввести строку, в которой указать номер района (например, 1) и его название. Затем в таблице «Узлы» в столбце «Район» для каждого узла указать выбранный ранее номер района. В таблице «Ветви» в столбце «Na» для каждой ветви вписать номер района. Теперь в таблице «Район» в столбце «Dp» появятся суммарные потери активной мощности. Эти суммарные потери активной мощности необходимо записать в табл. 6.2 в клетку, находящуюся на пересечении строки и столбца, соответствующих рассматриваемому сочетанию коэффициентов трансформации ПС-А и ПС-Г.

После заполнения всех клеток табл. 6.2 найдите клетку с минимальными потерями мощности и те сочетания коэффициентов трансформации ПС-А и ПС-Г, которые соответствуют этим потерям мощности. Повторите расчёт режима претендента на оптимальность для этих сочетаний , чтобы убедиться в допустимости этого режима. Допустимость режима претендента на оптимальность проверяется по уровням напряжения в узлах и соответствия расчётных токов предельно допустимым, так как это было сделано в работе № 3. Если ввести этот режим в допустимую область невозможно, то перейдите к рассмотрению допустимости следующего режима с несколько бӧльшими потерями мощности. Повторите при необходимости эти действия до обнаружения допустимого по напряжению и токам режима сети. Режим допустимый по напряжению узлов и токов ветвей с возможно меньшими потерями активной мощности и будет оптимальным.

Распечатайте расчётную схему (рис. 2.1) и нанесите на неё потоки активной и реактивной мощностей оптимального режима и приведите её в отчёте по работе.

В выводах по работе укажите величину потерь активной мощности в полученном вами оптимальном (и технически допустимом) режиме. Отметьте теоретически минимальную величину потерь активной мощности в рассматриваемой сети при максимальных нагрузках.

Таблица 6.2. – Потери активной мощности при регулировании коэффициентов трансформации подстанций 220/110 кВ

	Коэффициенты трансформации автотрансформаторов ПС-А
0,589	0,579	0,568	0,558	0,547	0,537	0,526	0,516	0,505	0,495	0,484	0,473	0,463
Коэффициенты трансформации автотрансформаторов ПС-Г	0,589
0,579
0,568
0,558
0,547
0,537
0,526
0,516
0,505
0,495
0,484
0,473
0,463

Контрольные вопросы

1. Какой режим электрической сети является оптимальным?

2. Как откорректировать данные в программе RastrWin для фиксации потерь мощности?

3. Какой режим электрической сети называется допустимым?

Лабораторная работа № 7