Моделирование энергосистемы

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:

=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:[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

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.

). 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

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.