Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМИ СЕТЯМИ 6-10 КВ НА ПРИМЕРЕ СОЧИНСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Авторы:
Город:
Сочи
ВУЗ:
Дата:
05 марта 2016г.

В данной работе рассмотрены методические и программные разработки, предназначенные для решения задач управления в распределительных сетях 6-10 кВ. Эти задачи по смыслу такие же, как и для основных сетей высокого напряжения 110 кВ и выше. Однако, из-за отсутствия текущих замеров нагрузок на трансформаторных подстанциях 6-10 кВ, необходимости радиальной работы сети 6-10 кВ, отсутствия также достаточного количества средств регулирования напряжений и реактивной мощности в распределительных электрических сетях (РЭС) делает имеющиеся подходы и методы для анализа и управления высоковольтными системами [1] применительно к РЭС малоэффективными. Здесь предлагается управление режимов за счет изменения топологии сети.

1.     Автоматизированное формирование расчетной схемы РЭС и расчет ее установившегося режима.

При формировании расчетной схемы сети контролируется наличие контуров. Если они возникают, что говорит о наличии ошибок в информации карты изменения режимов (КИР), то выдается список ветвей, отключение любой из которых приводит к обрыву контура. Эта информация служит подсказкой для обнаружения ошибки в КИР. Таким образом, анализируются все линии, имеющие ТИ.

Анализ связности сети и необходимых разрывов в контурах служит метод окаймляющих множеств (МОМ)[2] .

Алгоритм на основе МОМ обрабатывает все фидера. В результате чего проверяется радиальность всех линий распределительной сети и, если при этом выявлены контура, то он предлагает варианты отключений ветвей.

После того, как радиальные структуры линий расчетной схемы определены, осуществляется расчет ее установившегося режима (УР) согласно имеющейся информации по нагрузкам в ТП и на головных участках линий:

1. Замеры нагрузок во всех ТП (например, режим зимнего максимума либо летнего минимума).

2. Нагрузки в ТП, согласно номинальным мощностям трансформаторов.

В первом и во втором случаях – нагрузка головных участков линий разносится либо пропорционально имеющимся замерам в ТП, либо номинальным мощностям включенных трансформаторов в ТП.

В соответствии с вышесказанным решение полной системы уравнений [2], описывающей режим распределительной сети 6-10 кВ

W ( X ) = 0 ,                                                                           (1.1)

где X - зависимые переменные установившегося режима (модули и фазы напряжений), распадается на решение f независимых подсистем уравнений-

Wi ( X i (Wi ТП (Wi ГУ ),Wi ГУ ) = 0 ,

i = 1,..., f,                   (1.2) 

где f - число линий распределительной сети, Wi - система уравнений i - го фидера, Wi  ГУ  - текущий замер перетока  мощности  головного  участка i - го  фидера,

Wi ТП - текущие мощности   трансформаторных подстанций i - й линии (фидера).

2. Оптимальный режим распределительной сети.

Для распределительных сетей основным управляющим воздействием для снижения потерь являются топологические изменения сети.

Логика получения оптимального решения для распределительной сети 6-10 кВ следует из анализа естественного оптимального потокораспределения [2,3] для однородных сетей. Как известно [3], если для сетей справедливо      соотношение

X     = const R (условие      однородности),      то      получаемое      естественное потокораспределение оптимально по потерям мощности, при этом, во-первых, потери пропорциональны активным сопротивлениям - R и, во-вторых, в контурах отсутствуют уравнительные токи.

В схемах распределительной сети из требований надежности ее функционирования необходима разомкнутая структура. Необходимо выбрать такие разрывы ветвей, при которых оптимальный режим замкнутой сети изменился бы в минимальной степени. Для этого предлагается разрывать контура сети в ветвях с наименьшими значениями перетоков мощности. Алгоритм определения разрывов в контурах осуществляется с помощью МОМ на базе полностью замкнутой схемы РЭС.

Данный алгоритм был опробован на реальных схемах распределительных сетей 6-10 кВ Сочинского ФЭС. Результаты расчетов приведены в Табл.1.1.


Таблица 1.1

Потери активной мощности Сочинского и Адлерского РЭС.



Как видно из таблицы предлагаемый алгоритм дает наилучшие результаты по сравнению с рабочими разрывами полученными ранее.

2.   Оптимальная коррекция текущего режима и расчетной схемы распределительной электрической сети 6-10 кВ.

При эксплуатации РЭС с напряжением 6-10 кВ возникает необходимость коррекции сети, согласно заявкам (ввод в ремонт, вывод из ремонта оборудования), а также отключения его в аварийных ситуациях. При этом необходимо перекоммутировать распределительную сеть так, чтобы питанием были обеспечены все потребители с учетом допустимости загрузки линий и при минимальном количестве коммутационных переключений.






Таблица 2.1 Варианты оптимального изменения коммутации Сочинского РЭС при отключении головного участка наиболее загруженного фидера-С-623.

 

N

e

(кВт,кВар)

ОК

Узлы/связи

Потери

%

Новые( Dd ij )

Вкл./Откл.

 

Примечание

1

1

580/697

3,6

98/108

Есть решение

2

50

120/129

4,1

26/24

-

3

100

60/62

4,18

14/12

-

4

200

35/35

4,37

8/6

-

5

250

30/30

4,4

7/5

Нет допустимого решения

 

В таблице приведены 5 вариантов переключений для формирования новой структуры распределительной сети при отключении головного участка линии С-623. Как видно из таблицы, наиболее оптимальным является вариант N1, однако, он требует большого количества переключений. При этом по количеству переключений наиболее предпочтителен вариант N4, хотя по уровню потерь активной мощности можно предложить также вариант N3. Вариант N5 не приемлем из-за отсутствия допустимого решения.

 

Список литературы

1.     Гончуков В.В., Горнштейн В.М., Крумм Л.А. и др. Автоматизация управления энергообъединениями. М.: Энергия, 1979, 432с.

2.     Мантров В.А. Формирование расчетной схемы распределительной электрической сети 6-10 кВ и анализ ее установившихся режимов. Электрические станции. 2004. N4.

3.     Мельников Н.А. Расчеты режимов работы сетей электрических систем. М., ГЭИ, 1950.

4.     Мантров  В.А.  Оптимальная  коррекция  текущего  режима  и  расчетной  схемы  распределительной электрической сети 6-10 кВ. Электрические станции. 2005. N7.

5.     Гамм А.З., Кучеров Ю.Н., Паламарчук С.И. и др. Методы решения задач реального времени в электроэнергетике. – Новосибирск: Наука, 1991.