Основные задачи
Поиск путей подключения новых потребителей НПС к Амурской энергосистеме и оценка статической устойчивости.
Методика расчетов
В любой электроэнергетической системе существует проблема неравнопрочности или проблема так называемых «слабых мест». Элементы энергосистемы, изменение параметров которых в наибольшей степени влияет на величины реакции энергосистемы называются «слабыми местами». При утяжелении режима в системе, величина её реакции может проявляться в наибольшем отклонении параметров в одних и тех же узлах или в форме перегрузки одних и тех же связей при набросах нагрузки в разных частях ЭЭС. Такая реакция может стать решающим фактором при нарушении статической устойчивости в энергосистеме, поэтому выявление «слабых мест» позволяет корректно провести анализ схемно-режимной ситуации в энергосистеме и повысить скорость принятия решений при оперативном управлении ЭЭС. [1]
С одной стороны, оценка влияния «слабых мест» энергосистемы позволяет найти способы их физического усиления, синтезировать законы управления ЭЭС, учитывающих такие места, расстановку в «слабых местах» датчиков сбора информации о состоянии ЭЭС, так как параметры режима «слабых мест» являются наиболее информативными. С другой стороны, наличие «слабых мест» может приводить к численной неустойчивости при расчёте режимов, когда относительно малым погрешностям исходных данных режима будут соответствовать большие погрешности или отклонения результатов расчёта. [2]
Параметры неоднородности характеризуют «слабые узлы». Чем более неоднороден «слабый узел», тем сильнее отклоняются его параметры от исходных при изменении режимов в ЭЭС. Поэтому наиболее эффективным является выбор метода утяжеление именно «слабого» узла. Поиск слабых узлов и расчет режимов проводился с помощью блока «WEAK PLACES» работающего в составе программно-вычислительного комплекса SDO-6, разработанного ИСЭМ СО РАН (г. Иркутск). Для повышения общей статической устойчивости энергосистемы был применен метод усиления слабых узлов - установка шунтирующих реакторов.
За базовый режим принят режим ЭЭС для контрольного замера характерных часов 2000г. При утяжелении базового режима учитывались отклонения напряжения, потери мощности и угол δ, с учетом количества произведённых итераций. Совокупность этих параметров дает достаточную картину для анализа режима энергосистемы. В соответствии с формулой получен коэффициент запаса по мощности: [3]
где Pпр - предельная мощность узла, достигнутая в результате утяжеления;
P0- исходная мощность нагрузки узла.
Это позволило оценить допустимый запас по мощности при утяжелении схемы в различных узлах.
Основные результаты
При оценивании статической устойчивости при различных утяжелениях:
- найден оптимальный вариант подключения дополнительной нагрузки НПС, разбросанной по ЭЭС;
- выявлены параметры предельного по статической устойчивости режима ЭЭС;
- определено изминение коэффициента запаса по мощности в Амурской энергосистеме при подключении НПС.
Для выбранного оптимального варианта подключения НПС получены следующие отношения выбранных параметров в базовом и допустимом режимах:
Таблица 1. Отношения выбранных параметров в базовом и допустимом режимах
|
Время контрольного замера |
ΔU, % |
Δδ, % |
ΔΔP,% |
|
Лето |
|||
|
3 |
22,6 |
74,9 |
454,5 |
|
9 |
23,8 |
74,6 |
443,4 |
|
21 |
25,7 |
74,4 |
430,8 |
|
Зима |
|||
|
2 |
26,0 |
71,9 |
428,8 |
|
9 |
21,6 |
77,1 |
462,3 |
|
18 |
22,1 |
75,7 |
456,1 |
Снижение коэффициента запаса по мощности в отличие от базового режима составило 55 %, коэффициент при этом остался на уровне допустимом по нормативам, а для самого тяжелого режима ЭЭС составил 167 %.
Выводы
Произведенные расчёты по оценке устойчивости Амурской энергосистемы в связи с подключением НПС позволили определить приемлемый режим в ЭЭС, найти оптимальный вариант подключения НПС, оценить изменение запаса статической устойчивости в реконструированной схеме.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Гамм А.З., Голуб И.И., Сенсоры и слабые места в электроэнергетических системах, - Иркутск, 1996, 97с.
- Чемборисова Н.Ш., Пешков А.В., Методы решения задач электроэнергетики с использованием ЭВМ, - Благовещенск: АмГУ, 2002.
- Руководящие указания по определению устойчивости энергосистем. М: СПО «Союзтехэнерго», 1999, 23 с.
Работа представлена на заочную электронную конференцию «Математическое моделирование», 20-25 сентября, 2004 г.