ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТИ. С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ

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 S_н 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 Х_р. 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 = /Х_w) 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 90^о

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 U_ном = 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 U_н = 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 I_доп воздушных линий электропередачи и номинальными токами I_ном 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:

Х_УПК = СХ_{W 1},

где <