Моделирование энергосистемы

Расчет параметров схемы замещения сети

моделирование электропередача электросетевой

Исходные данные:

— длины, марки и сечения линий электропередач;

— удельные параметры проводов;

— номинальные параметры трансформаторов и автотрансформаторов.

Расчет параметров схемы замещения:

Для моделирования линий электропередач применил П-образную схему замещения П-образная схема замещения ЛЭП Значения R [Ом], X [Ом], B [См] определил по формулам:

R=r₀L; X=x₀L; B=b₀L ;

где L [км] длина линии между соседними узлами расчетной схемы, r₀ [Ом/км], x₀ [Ом/км], b₀ [См/км] значения удельных параметров. Aктивную проводимость (G)не учитывал.

Для двухобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов, когда не используется третья обмотка, использовал Г-образная схему замещения:

Г-образная схема замещения Параметры Г-образной схемы замещения определил по формулам:

Условные обозначения.

— U_ном — номинальное междуфазное напряжение стороны трансформатора, к которой приводится сопротивление трансформатора (как правило, это сторона высокого напряжения);

— S_ном — номинальная мощность трехфазного трансформатора или трехфазной группы однофазных трансформаторов;

— u_k — напряжение КЗ, % номинального напряжения;

— Р_k — потери КЗ (потери в меди) трех фаз трансформатора;

— Р_хх — потери холостого хода (потери в стали) трех фаз трансформатора;

— I_хх — ток холостого хода трансформатора, % номинального тока.

Для автотрансформаторов трансформаторов использовал схему замещения в виде трехлучевой звезды:

Трехлучевая схема замещения Параметры данной схемы замещения определил по следующим формулам:

G [См] и B [См] - по таким же формулам, как и для двухобмоточного трансформатора:

Полные сопротивления Z [Ом]:

активные сопротивления R [Ом]:

По найденным Z и R определил индуктивные сопротивления X [Ом]:

Условные обозначения:

· U_ном и S_ном — то же, что и для двухобмоточного трансформатора;

· u_{к (ВС)}, u_{к (ВН)}, u_{к (СН)} — напряжение КЗ между обмотками ВН-СН, ВН-НН, СН-НН соответственно, отнесенные к номинальной мощности (авто)трансформатора S_ном, % номинального напряжения;

· Р_{кз (ВС)}, Р_{кз (ВН)}, Р_{кз (СН)} — потери КЗ между обмотками ВН-СН, ВН-НН, СН-НН соответственно. Р_{кз (ВС)} в справочниках приводится отнесенной к номинальной мощности (авто)трансформатора S_ном, а Р_{кз (ВН)}, Р_{кз (СН)} — к номинальной мощности обмотки НН S_НН, поэтому необходимо использование k_S;

· k_S — коэффициент, показывающий долю номинальной мощности обмотки НН S_НН от номинальной мощности (авто)трансформатора S_ном, если S_НН не указана, то k_S принимается равным коэффициенту выгодности автотрансформатора.

Создание расчетной модели ПК LinCorWin

Программный комплекс LinCorWin предназначен для решения следующих задач по оптимизации режимов электрических сетей и систем:

· расчет оптимального режима по активной мощности;

· расчет оптимального режима по напряжению и реактивной мощности;

· расчет комплексной оптимизации по активной и реактивной мощности;

· оптимизация мгновенного и интервального режима

· эквивалентирование характеристик относительных приростов;

· расчет узловых цен и полного набора множителей Лагранжа.

Перед проведение расчетов оптимизации режима по активной мощности необходимо подготовить расчетную модель.

В ПК LinCorWin Созданы три файла:

· режим. rg2

· сечения. sech

· графика. grf

В файле режим. rg2 заполнены таблицы:

Таблица 1. узлы

Таблица.2 ветви Таблицы 3, 4. токовая загрузка ЛЭП и токовая загрузка Тр-ров

Таблица 5. Опт — Генераторы В файле сечения. sech заполнена таблицы Сечения и Гр. линий:

Таблицы 6,7. Сечения и Гр. линий Создан файл графики. grf

Рис.

Оптимизационный расчет по активной мощности Параметры оптимизации:

Рис.

Целевой функцией оптимизационного расчета выступает минимизация денежных затрат на выработку электроэнергии, исходя из заданных тарифов электростанций.

При решении задачи, ограничивающими факторами являлись:

· максимально допустимые перетоки в контролируемых сечениях,

· токовые загрузки ЛЭП и трансформаторов,

· предельно допустимые уровни напряжений в узлах,

· диапазон по выработке активной и реактивной мощности электростанций.

Оптимизационный расчет прошел успешно Рис.

Таблица 8. Загрузка станций после оптимизации ПК LinCorWin

Таблица 9. Загрузка контролируемых сечений

Анализ возможности вывода в ремонт электросетевого оборудования.

1). Рассмотрим режим энергосистемы при выводе в ремонт одного из АТ 550/220 на ГЭС Рис.

Оптимизационный расчет можно считать успешным, в таблицах 10−13 представлены результаты расчета.

Таблица 10. Загрузка станций после оптимизации ПК LinCorWin

Таблица 11. Загрузка контролируемых сечений

Таблицы 12,13. Токовая загрузка ЛЭП и Тр-ров

1). Рассмотрим режим энергосистемы при выводе в ремонт одной из цепи ВЛ 220 кВ 6 — 8 и ВЛ 220 кВ ТЭЦ-1 — 7

Рис.

Оптимизационный расчет можно считать успешным, в таблицах 14−17 представлены результаты расчета.

Таблица 14. Загрузка станций после оптимизации ПК LinCorWin

Таблица 15. Загрузка контролируемых сечений

Таблицы 16,17. Токовая загрузка ЛЭП и Тр-ров

Выводы

В ходе данной курсовой работы была подготовлена расчетная модель заданной энергосистемы для решения задачи оптимизации по активной мощности. Все расчеты режимов и оптимизации производились в ПК LinCorWin. Целевой функцией оптимизационного расчета являлось уменьшение денежных затрат на производство электроэнергии с выдержкой всех ограничений в энергосистеме. Тарифы электростанций взяты согласно заданию. Так же в курсовой работе были рассмотрены возможности вывода в ремонт электросетевого оборудования (без учета критерия n-1). Все ремонты возможны, назначение режимных генерирующих единиц не потребовалось.