Исследование режимных характеристик

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Институт/

Факультет – Энергетический институт

Направление – Электроэнергетика

Кафедра – Электроэнергетические системы

 

 

Отчёт

По лабораторной работе №1

" Исследование режимных состояний элемента

сети в диапазоне от x.x. до к.з. "

 

Выполнил:

студент гр.9А92 _________________________________ Карнакова Ю.В.

 

Руководитель: __________________________________ Слюсаренко С.Г.

 

 

Томск – 2013

Цель работы: закрепить теоретический материал "Условия передачи электроэнергии по элементу электрической сети".

Схема:

Постановка задачи:

1) исследовать влияние на предельные характеристики элементов сетей (ЛЭП различных классов напряжения: 10; 35; 110; 220 кВ) в зависимости от протяженности L, приняв предельные длины: 6 кВ – 2 км; 35 кВ – 40 км; 110 кВ – 80 км; 220 кВ – 180 км,

tg φ=0,19, в сторону уменьшения брать четыре точки.

2) исследовать влияние напряжения на входе ЛЭП на предельные характеристики (Р_max, U_кр), изменяя напряжение от 0,9 до 1,2 U_ном, tg φ=0,2

3) исследовать влияние tg φ на характер изменения Р и Q для ЛЭП 500 кВ,

l=450 км, провод АС – 300, tg φ= - 1÷ +1

 

Табл.1 Исходные данные.

Uном, кВ	Lmax, км	Марка провода	R, Ом	X, Ом
		АС – 185	21,24	78,3
		АС – 240	29,42	33,04

Табл.2 Влияние протяженности ЛЭП на предельные характеристики (tg φ=0,19).

Uном, кВ	Lmax, км	R, Ом	X, Ом	P21 пред, МВт	P22 пред, МВт	U21 крит, кВ	U22 крит, кВ
		21,84	78,9	215,049	-568,63	129,668	210,881
		16,53	59,325	272,438	-693,843	130,356	207,991
		11,22	39,75	408,357	-1041,06	130,356	207,991
		5,91	20,175	816,114	-2082,73	130,356	207,991
		13,32	33,64	75,542	-647,578	58,693	171,446
		10,14	25,38	147,174	-472,803	63,541	113,716
		6,96	17,12	220,46	-709,505	63,541	113,716
		3,78	8,86	440,321	-1419,61	63,541	113,716

Табл.3 Влияние напряжения на входе ЛЭП на предельные характеристики (U=0,9÷1,2U_ном, tg φ=0,2).

Uном, кВ	Lmax, км	R, Ом	X, Ом	U1, кВ	P21 пред, МВт	P22 пред, МВт	U21 крит, кВ	U22 крит, кВ
					545,493	-1008,71	279,806	380,597
					607,718	-1123,97	295,317	401,708
					673,307	-1245,46	310,829	422,819
		14,85	139,5		742,259	-1373,18	326,34	443,93
					814,575	-1507,13	341,851	465,041
					890,255	-1647,31	357,363	486,152
					969,295	-1793,72	372,874	507,263

 

Табл.4 Влияние tg φ на характер изменения Р и Q для ЛЭП 110 кВ, (l=60 км, tg φ= - 1÷ +1)

Uном, кВ	Lmax, км	R/X, Ом	tg φ	P21 пред, МВт	P22 пред, МВт	U21 крит, кВ	U22 крит, кВ
			-1	1695,57	-386,34	580,495	277,67
			-0,5	1226,73	-589,73	439,137	304,888
		33,0/		806,333	-995,91	336,807	374,496
			+0,5	518,312	-1729,6	285,559	521,535
			+1	354,961	-2837,2	265,75	750,948

Вывод:

В ходе лабораторной работе мы исследовали различные режимы для упрощенной модели энергосистемы. Система состоит из 2-х узлов и ЛЭП главной целью мы преследовали в данной лабораторной работе это посмотреть и проанализировать, как изменяются режимные параметры (характеристики нелинейных уравнений описывающих установившийся режим) U,P в зависимости от задаваемых нами параметров для энергосистемы, исследовать, как изменяется напряжение в конце линии при условии, что напряжение в начале линии и реактивная мощность в конце линии заданы.

1.Целью первого пункта задания было исследовать и построить графики зависимости мощностей и критических напряжений в зависимости от длины линии, при tg φ=0,19. Из графиков можно видеть, что возможное предельное значение передаваемой мощности уменьшается с увеличением длины линии при постоянном напряжении в начале линии.

2. Из графиков видно, что при повышении угла φ уменьшается предельно возможная передаваемая активная мощность, можно видеть исходя из режимных характеристик, что при tgφ=1 кривые множества решений для активной и реактивной мощности пересекутся, и при дальше возможные значения будут находиться в другой области возможных решений.

3. При исследовании влияния изменения напряжения в начале линии было выявлено, что при увеличении напряжения увеличивается пропускная способность линии.

4. Из режимных характеристик видно что существует две режимные области решения которые удовлетворяют условиям Z_вx < Z_вых первая режимная область и Z_вx > Z_вых вторая режимная область, обе режимные области физически являются осуществимыми, но в энергетике используют только первую, по крайней мере стараются использовать, хотя на практике встречаются такие моменты когда режим переходит во вторую режимную область. Это не желательно, так как может привести к нарушению устойчивости энергосистемы.

Схема:

 

Исследование режимных характеристик

U₁ =220 кВ, R=21.24 Ом, X=78,3 Ом,

P_{21 пред} =214,449 МВт P_{22 пред} = - 569,230 МВт

U_{21 крит} =129,068кВ U_{22 крит} =210,281 кВ

Влияние Q₂ на P _пред и U _крит

 

 

 

 

Влияние tg φ на P _пред и U _крит