ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТИ
С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ
НЕОДНОРОДНОСТИ
Учебно-методическое пособие
Киров
УДК
ББК
Рекомендовано к изданию методическим советом
электротехнического факультета ФГБОУ ВО «ВятГУ»
Допущено редакционно-издательской комиссией методического совета ФГБОУ ВО «ВятГУ» в качестве учебно-методического пособия для бакалавров направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» профиля «Электроэнергетические системы и сети» всех форм обучения и магистров направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» программы подготовки 13.04.02.01 «Системы электроснабжения и управление ими»
Рецензент:
доцент кафедры «Электрические станции» ФГБОУ ВО «ВятГУ»,
кандидат технических наук А. П. Пушков
Плешкова, Т. А. Черепанова, Г. А.
П | Оптимизация сети с высокой степенью неоднородности: учебно-методическое пособие для бакалавров направления «Электроэнергетика и электротехника» всех форм обучения и магистров направления «Электроэнергетика и электротехника» / Т. А. Плешкова, Г. А. Черепанова. - Киров: ПРИП ФГБОУ ВО «ВятГУ», 2016. – ___ с. |
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», изучающих дисциплины «Управление потоками электрической энергии», «Оптимизация режимов электроэнергетических систем», а также для студентов, обучающихся по направлению подготовки магистров 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» по программе 13.04.02.01 «Системы электроснабжения и управление ими», изучающих дисциплину «Методы оптимизации структур и режимов работы объектов электроэнергетики».
|
Учебно-методическое пособие содержит краткие теоретические сведения, методические указания по выполнению лабораторной работы «Оптимизация сети с высокой степенью неоднородности», варианты исходных данных и контрольные вопросы.
Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре «Электроэнергетические системы» ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет».
Редактор _______________
© ФГБОУ ВО «ВятГУ», 2016
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью данной лабораторной работы является изучение способов управления потоками электрической энергии в сети двух номинальных напряжений.
Программа лабораторной работы
Работа состоит из двух частей и выполняется в течение восьми часов лабораторных занятий.
В первой части необходимо:
1. Рассчитать по программе «ROOR» экономическое распределение мощностей в сети с высокой степенью неоднородности.
2. Определить естественное потокораспределение, оценить допустимость работы сети по нагреву и по потерям напряжения.
3. Провести оптимизацию режима электрической сети путем размыкания контура.
4. Провести оптимизацию режима электрической сети включением в ВЛ-220 кВ установки продольной компенсации.
5. Сделать выводы об эффективности и целесообразности применения рассмотренных способов оптимизации.
Во второй части необходимо выполнить исследования по влиянию продольного, поперечного, продольно-поперечного регулирования напряжения на режим работы неоднородной замкнутой сети.
Краткие теоретические сведения,
Используемые в работе
|
2.1. Взаимосвязь расчетов установившихся
режимов электроэнергетических систем и его оптимизации
Установившийся режим электрической сети описывается уравнениями, которые связывают между собой параметры режима. Для электроэнергетической системы, состоящей из двух электрических станций и одного нагрузочного узла (рис. 1), уравнения установившегося режима имеют вид баланса мощностей для нагрузочного узла 1 (для упрощения рассуждений потери мощности не учитываются):
(1)
(2)
Нагрузки и
заданы. Два уравнения баланса мощностей содержат четыре переменные. Эти уравнения справедливы при различных сочетаниях
и
,
и
. Две из этих мощностей можно задать произвольно в пределах между минимально и максимально возможными их значениями. Остальные мощности будут определяться из уравнений (1) и (2). В данном случае система имеет две степени свободы.
Рис. 1. Пример электрической сети двумя электрическими станциями
и одним нагрузочным узлом
Обобщая, можно сказать, что режим работы электроэнергетической системы характеризуется рядом параметров, которые в процессе ведения режима можно изменять или регулировать. К их числу относятся активные и реактивные мощности электрических станций, нагрузки потребителей, мощности и токи в линиях электропередачи, напряжения в узлах. Часть этих параметров является заданной, например, мощности нагрузок. Остальные параметры режима являются переменными. Их можно разделить на независимые, выбор которых полностью определяет режим, и зависимые, которые можно определить, зная независимые. Число уравнений, описывающих режим работы сети, равно числу зависимых параметров режима – 2 n. Число всех параметров режима m больше числа уравнений. Такие системы называются неопределёнными. Избыток числа переменных по сравнению с числом уравнений означает, что электроэнергетическая система имеет m - 2 n степень свободы. Степени свободы определяются возможностью регулировать активные и реактивные мощности генераторов электрических станций, наличием регулирующих, компенсирующих устройств, возможностью включения и отключения оборудования и т. д. Именно наличие степеней свободы и определяет существование множества возможных режимов работы электрической системы.
|
Среди всех режимов практический интерес представляют лишь те режимы, при которых параметры находятся в допустимых пределах. Такие режимы называются допустимыми. Допустимый режим должен удовлетворять условиям надёжности электроснабжения и качества электроэнергии. Примерами технических ограничений являются максимально допустимые токи в ветвях, максимальные значения активных и реактивных мощностей генераторов, допустимые по ПУЭ значения напряжений в узлах электрической сети и т. д.
В условиях эксплуатации электрических сетей стремятся обеспечить оптимальный режим, т. е. такой из допустимых режимов, которому соответствует максимум (минимум целевой функции). Задача определения параметров оптимального режима, т. е. потокораспределения, напряжений в узлах, называется оптимизацией режима электрической сети. Частным случаем оптимизации является минимизация потерь активной мощности в электрической сети.
2.2. Естественное и экономическое потокораспределение
в замкнутой сети
Потокораспределение в замкнутой электрической сети определяется мощностями нагрузок в узлах и сопряженными комплексами сопротивлений ветвей схемы замещения сети, например, мощность в ветви А1, (рис. 2), равна:
(3)
Рис. 2. Схема замещения замкнутой сети
Экономическое потокораспределение, т. е. такое распределение мощностей, при котором суммарные потери активной мощности в сети минимальны, определяется только активными сопротивлениями. Например, экономическая мощность в ветви А 1 находится по выражению:
. (4)
Экономическое потокораспределение совпадает с естественным для однородных замкнутых электрических сетей, в которых отношение для всех ветвей есть величина постоянная. Электрическая сеть, замкнутая часть которой включает в себя линии электропередачи разных номинальных напряжений, является сетью с высокой степенью неоднородности. Примером такой сети является сеть двух номинальных напряжений 110 кВ и 220 кВ, представленная на рис. 3. Величина
для линий 220 кВ больше аналогичной величины для линий 110 кВ, кроме того, в замкнутый контур такой сети входят трансформаторы связи, обладающие значительными индуктивными сопротивлениями. В результате и без того высокая индуктивность линий 220 кВ дополняется еще и индуктивностью трансформаторов связи и неоднородность параллельно работающих сетей проявляется в наибольшей степени.
Из-за резкой неоднородности сетей, содержащих линии разных номинальных напряжений, естественное потокораспределение может оказаться таким, что линии более низких классов напряжения перегружаются, в то время как линии более высокого напряжения становятся недогруженными. Это приводит к недоиспользованию пропускной способности линий более высоких классов напряжений, относительно большой загрузке шунтирующих сетей меньшего номинального напряжения и в результате к увеличению потерь электроэнергии во всей сети.
Таким образом, в неоднородных замкнутых сетях возникает проблема управления потоками мощности в целях их оптимального распределения между отдельными линиями электропередачи. Задача заключается в вытеснении потоков мощности в сеть более высокого номинального напряжения.
Оптимизация потокораспределения электрической сети с высокой степенью неоднородности может быть достигнута несколькими путями:
– размыканием замкнутых контуров;
– снижением неоднородности параметров сети путем включения в замкнутый контур установок продольной компенсации (УПК);
– введением в замкнутый контур экономической ЭДС путем изменения коэффициентов трансформации трансформаторов связи и использования фазоповоротных устройств (ФПУ).
Рис. 3. Электрическая сеть с высокой степенью неоднородности
2.3. Оптимизация режима работы сети путем размыкания контуров
Практически основным средством снижения потерь активной мощности при параллельно работающих линиях напряжением 110 кВ и 220 кВ, которое используется в эксплуатации, стало деление сетей более низкого напряжения, входящих в замкнутые контуры.
На рис. 3 показаны мощности в ветвях при естественном и экономическом
распределении мощностей. Как видно, в линии W 4 направления
и
не совпадают. При размыкании сети в точке раздела экономического потокораспределения с помощью выключателя Q 2 и распределения нагрузки так, чтобы
, а
, потокораспределение будет соответствовать экономическому, т. е. потери активной мощности уменьшатся.
В ряде случаев нет возможности перераспределить нагрузку между трансформаторами при отключении выключателя в перемычке. В этом случае для сети, имеющей один замкнутый контур, отключают линию, подходящую именно к точке экономического потокоразделения и несущую наименьшую нагрузку.
Деление сетей во многих случаях необходимо для ограничения токов короткого замыкания. Необходимо, однако, помнить, что деление шунтирующей сети приводит к увеличению потерь реактивной мощности, т. к. минимум потерь реактивной мощности имеет место при распределении мощностей не в R -схеме, а в Х -схеме. Это может вызвать ухудшение режима напряжения. Кроме того, при отключении линии снижается надёжность электроснабжения, так как ряд подстанций лишается двухстороннего питания. Поэтому размыкание замкнутых сетей напряжением 110-220 кВ с целью снижения потерь активной мощности осуществляется с учетом требуемой надежности и только в том случае, если достигаемый эффект является существенным.
2.4. Устранение неоднородности сети за счет применения установок продольной компенсации
В однородной замкнутой сети естественное потокораспределение совпадает с экономическим. В неоднородной замкнутой сети можно создать условия, приводящие к созданию экономического потокораспределения путем снижения неоднородности замкнутого контура.
Суть данного способа иллюстрирует следующий пример: обобщенная нагрузка Sн получает электроэнергию по двум линиям от источников А и В (рис. 4), при этом замкнутая сеть является неоднородной: отношения индуктивных сопротивлений к активным в линиях А 1 и В 1 отвечают неравенству:
Рис. 4. Устранение неоднородности путём включения УПК
Для устранения неоднородности замкнутой сети, т. е. для получения равенства этих отношений можно в линию А 1 включить УПК с сопротивлением , или в линию В 1 – реактор с сопротивлением Хр. Последний способ приведёт к увеличению потерь активной мощности, снижению уровня напряжений и поэтому может быть оправдан лишь в кабельных линиях смешанных сетей, если одновременно нужно снизить токи короткого замыкания. При включении УПК неоднородность замкнутой сети будет устранена при условии равенства отношений сопротивлений:
. (5)
Из этого уравнения можно определить сопротивление УПК , которое необходимо включить в догружаемую ветвь для устранения нeоднородности и создания экономического потокораспределения:
(6)
При выборе места установки УПК необходимо учитывать режим напряжения. Так как УПК повлечёт увеличение мощности на линии А 1, то это приведёт к снижению напряжения от центра питания А до места включения УПК, затем напряжение скачком повысится. Поэтому необходима проверка напряжения: перед конденсаторной установкой оно должно быть не меньше нижнего допустимого предела, а за УПК – не превышать верхний допустимый предел.
УПК довольно широко используется за рубежом в линиях электропередачи напряжением 110-765 кВ, при степени компенсации (С = /Хw) от 0,15 до 0,80.
Снижение реактивного сопротивления сети при установке УПК приводит к повышению токов КЗ. При протекании токов КЗ через УПК на конденсаторах резко повышается напряжение, которое может превысить номинальное в 4–5 раз. Такие перенапряжения могут привести к выходу установки из строя, поэтому выполняется специальная защита от перенапряжений.
2.5. Оптимизация режима работы сетей
путем продольно-поперечного регулирования
Экономическое потокораспределение мощностей можно получить путем принудительного управления потоками мощности. Для этого в контуре необходимо создать уравнительную мощность определенной величины. Направление уравнительной мощности должно быть таким, чтобы она разгружала сеть низшего напряжения и догружала сеть высшего напряжения.
Для получения уравнительной мощности в контур необходимо ввести добавочную экономическую ЭДС:
(7)
где – соответственно продольная и поперечная ЭДС.
Введение в замкнутый контур этой ЭДС приведет к возникновению уравнительного тока, величина которого будет равна:
, (8)
где – контурное сопротивление.
Подставляя в (8) выражение для уравнительного тока в виде , получаем:
. (9)
Раскрывая выражение (9), получаем
(10)
Учитывая, что для сети 110 кВ и выше , получаем
(11)
Анализ выражений [1] показывает, что при введении продольной ЭДС происходит перераспределение главным образом реактивных токов, реактивных мощностей, а поперечная ЭДС
создаёт дополнительную уравнительную активную мощность
.
При наличии в контуре сети автотрансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой продольную ЭДС можно создать за счёт изменения коэффициента трансформации с помощью РПН. Для создания поперечной ЭДС
используются фазоповоротные устройства (ФПУ), например вольтодобавочный трансформатор с поперечным регулированием, а также фазоповоротный трансформатор (ФПТ) или ФПУ с тиристорным управлением.
Величину экономической ЭДС , введение которой в замкнутый контур приведет к экономическому потокораспределению, можно определить, если просуммировать при обходе по замкнутому контуру в выбранном направлении произведения комплекса тока на участке сети при экономическом потокораспределении
на сопротивление этого участка
:
, (12)
где – токи при экономическом потокораспределении.
Если направление тока не совпадает с направлением обхода, то составляющая учитывается со знаком (–).
Итак, продольная ЭДС создается путем изменения числа ступеней РПН трансформаторов, входящих в замкнутый контур, и для схемы сети, изображенной на рис. 3, будет равна:
, (13)
кде к 1, к 2 – коэффициенты трансформации автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2 соответственно.
С учетом расположения устройства РПН, встроенным на линейном конце обмотки среднего напряжения автотрансформатора коэффициенты трансформации АТ 1 и АТ 2, будут равны соответственно:
(14)
, (15)
где п 1, п 2 – число ступеней РПН автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2 соответственно.
Выражение (13) показывает, что в случае одинаковых положений РПН п 1 = п 2, , т. е. при уравновешенных трансформаторах, продольная ЭДС в замкнутом контуре не создается
= 0, и лишь изменение ступеней РПН автотрансформаторов при условии п 1 ≠ п 2 приведет к созданию продольной ЭДС, в результате изменяются поток реактивной мощности в замкнутом контуре. Меняя положение РПН автотрансформаторов, можно добиться снижения потерь активной мощности в сети.
Для создания поперечной ЭДС используются фазоповоротные устройства, т. е. устройства, позволяющие изменять фазовый угол между напряжениями в узлах сети. Изменение фазового угла с помощью ФПУ происходит на том основании, что напряжение каждой фазы сдвинуто по отношению к межфазному напряжению двух других фаз на 90 (рис. 5).
Рис. 5. Векторная диаграмма напряжений.
Схема получения добавочной ЭДС, смещенной на угол 90о
относительно основного напряжения
В настоящее время находят применение ФПУ на основе фазоповоротных трансформаторов (ФПТ) с механическим усройством регулирования напряжения под нагрузкой и ФПУ с тиристорным управлением, а также вольтодобавочные трансформаторы, подключенные определенным образом.
Рассмотрим схему замещения ФПУ.
Рис. 6. Упрощенная схема замещения ФПУ
Для расчета установившегося режима упрощенная модель ФПУ, осуществляющего поперечное и продольно-поперечное регулирование напряжения, представляет собой трансформаторную ветвь (рис. 6) с малым сопротивлением () и обладающую свойством смещения фазового угла.
Приняв за ось вещественных величин направление вектора напряжения на входе , напряжение
на выходе будет равно (рис. 7):
, (16)
где ,
,
,
– соответственно абсолютные и относительные значения продольной и поперечной составляющих ЭДС фазоповоротного устройства.
а) | б) |
Рис. 7. Векторная диаграмма напряжений при
а) поперечном регулировании;
б) продольно поперечном регулировании напряжения с учетом > 0
При поперечном регулировании продольная ЭДС равна нулю
= 0,
, а при продольно-поперечном регулировании
,
. В этом случае при
,
на выходе ФПУ модуль напряжения U 2 будет равен:
. (17)
В показательной форме напряжение будет равно:
. (18)
Смещение напряжения по фазе α происходит за счет создания поперечной ЭДС в ФПУ (рис. 7 а, б).
Величина продольной и поперечной ЭДС ФПУ
может регулироваться в ФПТ дискретно, а в ФПУ с тиристорным управлением – дискретно-непрерывно в определенном диапазоне и с определенным шагом (в зависимости от конструкции). В результате меняется угол α между напряжениями входа и выхода ФПУ:
. (19)
При поперечном регулировании из векторной диаграммы (рис. 7 а) можно определить значение поперечной ЭДС, включаемой в фазу линии для обеспечения заданного угла фазового сдвига напряжения по выражению:
. (20)
При этом модуль напряжения U 2 будет равен:
. (21)
Изменение фазового угла позволяет управлять потоками активной мощности в замкнутых сетях и обеспечивать повышение пропускной способности электропередач переменного тока, снижать потери электрической энергии, ограничивать перегрузку линии более низкого напряжения.
Задача оптимизации режима работы замкнутой сети с несколькими номинальными напряжениями заключается в том, чтобы путем продольного, поперечного, продольно-поперечного регулирования напряжения из множества сочетаний коэффициентов трансформации трансформаторов, входящих в замкнутый контур, и значений фазового угла сдвига напряжений найти такие сочетания, которым соответствовали бы наименьшие потери мощности и обеспечивалось требуемое качество напряжения. Целевой функцией являются потери активной мощности
, (22)
где к 1, к 2 – коэффициенты трансформации автотрансформаторов АТ 1, АТ 2 соответственно; – угол фазового сдвига напряжений ФПУ.
Одним из методов решения является метод поочерёдного изменения параметров к 1, к 2 или , который заключается в следующем: произвольно выбирают одну из подстанций и на ней производят изменение числа ступеней п РПН АТ 1 в случайном направлении. При этом определяют суммарные потери активной мощности
и сравнивают их с исходной величиной. Если шаг оказался успешным, то производят дальнейшее изменение n в том же направлении. Если потери мощности увеличились, то меняют направление шага, добиваясь режима с наименьшими потерями активной мощности. При оптимизации режима необходимо проверять ограничения:
– напряжения в узлах не должны выходить за допустимые значения;
– токи в линиях не должны превышать максимально допустимые для их проводов;
– коэффициенты трансформации не должны выходить за предельные значения.
Переход к следующей подстанции осуществляется после достижения минимума целевой функции () при изменении коэффициента трансформации к на предыдущей подстанции. Поочередный обход всех трансформаторов выполняют несколько раз.
При поперечном регулировании оптимальный режим находят, меняя фазовый угол сдвига напряжения с определенным шагом также методом направленного перебора.
При продольно-поперечном регулировании осуществляется изменение одновременно и числа ступеней РПН автотрансформаторов и фазового угла сдвига напряжений .
Методические указания по выполнению
Лабораторной работы
Исследованию подлежит замкнутая электрическая сеть двух номинальных напряжений 220 кВ и 110 кВ, состоящая из одной ВЛ 220 кВ, трех ВЛ 110 кВ и четырех подстанций, две из них с высшим напряжением 220 кВ и две с напряжением Uном = 110 кВ (рис. 8). Источник питания подключен к шинам 110 кВ ПС 1. Этот узел питания принимается в расчетах как базисный.
Рис. 8. Расчетная схема исследуемой сети
Марки проводов и длины воздушных линий электропередачи, марки трансформаторов и автотрансформаторов, мощности нагрузок задаются преподавателем в соответствии с вариантом исходных данных, приведенных в табл. П1, П2.
Паспортные данные трансформаторов приведены в табл. 1, погонные параметры проводов – в табл. 3.
Таблица 1
Паспортные данные трансформаторов
Параметры Тип | SТном МВА | Пределы регулирования | UВном кВ | UСном кВ | UНном кВ | Δ Рк, кВт | Uк % | Δ Рхх, кВт | Δ Qхх, квар | R, Ом | Х, Ом | ||||||||
В-С | В-Н | С-Н | ВС | ВН | СН | RB | RC | RH | XB | XC | XH | ||||||||
АТДЦТН-63000/220 | ± 6 × 2 | 1,33 | 1,33 | 4,17 | |||||||||||||||
АТДЦТН-125000/220 | ± 6 × 2 | 0,55 | 0,51 | 1,45 | 59,2 | ||||||||||||||
АТДЦТН-200000/220 | ± 6 × 2 | 0,33 | 0,24 | 0,42 | 30,4 | 54,2 | |||||||||||||
ТДН -10000/110 | ± 9 × 1,78 | 10,5 | 7,94 | ||||||||||||||||
ТДН -16000/110 | ± 9 × 1,78 | 10,5 | 4,39 | 86,7 | |||||||||||||||
ТРДН -25000/110 | ± 9 × 1,78 | 10,5 | 10,5 | 2,54 | 55,5 | ||||||||||||||
ТРДН -40000/110 | ± 9 × 1,78 | 10,5 | 10,5 | 1,42 | 34,7 |
Таблица 2
Параметры воздушных линий электропередачи
Марка провода | r 0, Ом/км | Удельные сопротивления при напряжении | |||
110 кВ | 220 кВ | ||||
х 0, Ом/км | b 0 · 10-6, 1/(Ом·км) | х 0, Ом/км | b 0 · 10-6, 1/(Ом·км) | ||
АС-150/24 | 0,203 | 0,407 | 2,69 | - | - |
АС-185/43 | 0,158 | 0,39 | 2,8 | - | - |
АС-240/56 | 0,122 | 0,384 | 2,86 | 0,411 | 2,66 |
АС-300/67 | 0,102 | - | - | 0,406 | 2,7 |
АС-400/64 | 0,075 | - | - | 0,4 | 2,75 |
Первая часть работы выполняется на компьютере по программе «ROOR».
1. Для заданного варианта исходных данных составить схему замещения электрической сети и рассчитать ее параметры. Пронумеровать узлы и ветви схемы замещения. Структурная схема замещения исследуемой сети приведена на рис. 9. На этой схеме каждый элемент сети представлен прямоугольником, внутри которого указаны параметры элемента. В программе «ROOR» сопротивления ветвей должны быть приведены к напряжению начального узла, поэтому, чтобы получить положительные значения токов и мощностей в автотрансформаторе АТ1, сопротивления его обмоток нужно привести к среднему напряжению автотрансформатора:
;
,
где и
– сопротивления обмоток автотрансформатора, приведенные к высшему номинальному напряжению (табл. 1). Рассчитанные параметры всех элементов схемы замещения должны быть указаны на ней внутри прямоугольников. Для АТ1 указать сопротивления, приведенные к высшему напряжению, а также и приведенные к среднему напряжению (в скобках).
2. Ввести исходные данные в программу. При расчете экономического потокораспределения индуктивное сопротивление воздушных линий электропередачи и автотрансформаторов принять равными 0,001 Ом. В базисном узле 1 (рис. 9) выставить заданное напряжение U 1.
3. Провести расчет экономического потокораспределения, нанести на схему замещения значения мощностей в начале каждой ветви. В табл. 3 занести значения модулей и фаз токов, потерь активной мощности для каждой ветви замкнутой части схемы и суммарные потери активной мощности Δ Р Σ. В табл. 4 указать значения модулей напряжений во всех узлах схемы замещения.
Рис. 9. Структурная схема замещения сети |
Таблица 3
Параметры режимов электрической сети
Ветви | Iдоп, Iном, А | Режим сети | ||||||||
экономический | естественный | при размыкании | при установке УПК | |||||||
I, А | фаза | Δ Р, МВт | I, А | Δ Р, МВт | I, А | Δ Р, МВт | I, А | Δ Р, МВт | ||
. . . | ||||||||||
∑ |
Таблица 4
Напряжения в узлах
Узел сети | Напряжения U, кВ, в режимах | |||
экономическом | естественном | при размыкании | при установке УПК | |
. . . |
4. Выполнить расчет естественного потокораспределения. Для этого восстановить в базе исходных данных рассчитанные значения индуктивных сопротивлений. Отрегулировать напряжение на шинах низшего напряжения подстанций ПС3 и ПС4, добиваясь значений Uн = 10,5÷11 кВ, путем изменения установленных ступеней РПН в таблице исходных данных по ветвям. В табл. 3 записать значения токов и потерь активной мощности в линиях и автотрансформаторах, в табл. 4 – напряжения в узлах. Нанести значения потоков мощностей на схему замещения.
5. Сравнить естественное и экономическое потокораспределение, а также суммарные потери активной мощности в сети при экономическом и естественном потокораспределении. Путем сравнения токов в ветвях при естественном потокораспределении с допустимым током Iдоп воздушных линий электропередачи и номинальными токами Iном автотрансформаторов, сделать вывод о допустимости данного режима.
6. Провести оптимизацию режима работы сети размыканием замкнутого контура путем поочередного отключения ветвей схемы замещения (линии или секционного выключателя Q на подстанции), подключенных к точке раздела мощностей экономического потокораспределения. Выбрать тот из двух режимов, при котором суммарные потери активной мощности будут меньше.
7. Нанести значения мощностей в оптимальном режиме после размыкания на схему замещения. Отрегулировать напряжение на шинах низшего напряжения ПС3 и ПС4. Сравнить токи в ветвях с допустимыми (номинальными для автотрансформаторов). Проанализировать, как изменилось потокораспределение в замкнутой сети после размыкания, сравнить его с экономическим потокораспределением. Сделать вывод, за счет изменения нагрузки каких ветвей снизились суммарные потери активной мощности после размыкания замкнутого контура.
8. Включить отключенную ветвь. Последовательно с ветвью 2, моделирующую ВЛ-220 кВ, включить ветвь 13 с отрицательным реактивным сопротивлением, имитирующую установку УПК. Активное сопротивление этой ветви принять равным 0,001 Ом. Реактивное сопротивление изменять пропорционально индуктивному сопротивлению линии:
ХУПК = СХW 1,