РАЗДЕЛ 2
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЛИНИЯХ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Во втором разделе диссертационной работы рассматриваются вопросы повышения точности оперативного определения потерь активной мощности (в общем случае нагрузочных и на корону). Показано, что при расчетах стационарных режимов ЭЭС и их оптимизации, пассивные параметры ВВЛ принимаются, как правило, известными и неизменными. В то же время, в реальных условиях эксплуатации, активные сопротивления и проводимости не остаются постоянными, а меняются под воздействием различных факторов. Вследствие этого, математическая модель ВВЛ, которая используется при оперативном определении потерь представляется в искаженном виде. Поэтому, уточнение параметров математической модели ВВЛ, которая адекватно отображает процессы, которые реально происходят в ней в стационарных режимах, является важной научной и практической задачей, в результате решения которой повысится точность определения потерь активной мощности в ВВЛ, а также расчетов стационарных режимов ЭЭС.
Предлагается методика повышения точности определения активных сопротивлений и проводимостей ВВЛ в специально спланированных режимах - холостого хода и нагрузочном. Разработана методика оперативного определения потерь активной мощности на корону с идентификацией пассивных параметров ВВЛ для случаев П - и Т- подобных схем замещения.
2.1. Повышение точности определения параметров режима и пассивных параметров высоковольтных линий переменного тока как необходимое условие решения задачи по оперативному определению потерь
Основной смысл решения задачи по оперативному определению потерь активной мощности в ВВЛ (нагрузочных и на корону) заключается в высокой точности определения этих потерь.
Предлагаемая в настоящей работе методика оперативного определения потерь активной мощности в ВВЛ предполагает их определение на основе синхронных измерений параметров режима (токов - Iн,Iк, напряжений - Uн,Uк и углов сдвига фаз между ними - ?н,?к в начале и конце линии). Суммарные потери активной мощности вычисляются как разность мощностей в начале и конце ВВЛ. Вычисление нагрузочных потерь производится по известной формуле (?PT = I2R) или ее разновидностям. Потери активной мощности на корону определяются как разность между суммарными и нагрузочными потерями.
Поэтому, повысить точность оперативного определения потерь активной мощности в ВВЛ можно только за счет решения двух основных задач: а) повышения точности и синхронности измерения электрических параметров режима б) повышения точности и синхронности определения текущих значений пассивных параметров ВВЛ.
Необходимость решения первой задачи, а именно, повышения точности измерения электрических параметров режима, определяется следующими основными факторами [58]. Во-первых, мощности, передаваемые по ВВЛ достигают значительных величин, поэтому погрешность даже в 1% приводит к недоучету большого количества мощностей и энергии, которая в масштабах государства соизмерима с годовым приростом электроэнергии. Согласно [58], для условий России (по Украине такие данные отсутствуют), повышение точности измерений от 1% до 0,5% только на экспортных линиях позволяет экономить более 1,5 млн. долларов. Во вторых, оптимизация режима энергосистемы требует исходной информации на порядок более высокой точности, чем используемая в настоящее время. Точность определения состояния энергосистемы зависит не только от погрешности измерительных приборов, но и в значительной степени от синхронности регистрации параметров режима в разных местах сети и ВВЛ в частности. Если в среднем активные мощности изменяются не слишком интенсивно, то мгновенные значения имеют разброс с амплитудой, существенно превышающей потери мощности в сети. Например, на ВВЛ 1150 кВ максимальная амплитуда колебаний с частотой 1-3 Гц при передаче 720 МВт близка к 10-15 МВт. Поэтому не одновременность измерений активной мощности по концам линии в 1/2 периода секундных колебаний дает ошибку 20-30 МВт. Экстраполяция этих цифр на линии меньших напряжений позволяет судить о порядке размаха таких колебаний, что накладывает особые требования на регистрацию параметров режимов ВВЛ. Одним из путей решения задачи по повышению точности измерений параметров при имеющей место не синхронности измерений, может быть усреднение их значений на отрезках стационарности.
В настоящее время средства телеизмерений позволяют контролировать напряжения и мощности линий, однако контролируются только наиболее важные элементы схемы электроснабжения. Системы телеизмерения устанавливаются на шинах питающих и приемных концах линий выше 220 кВ и основных линий передачи 220 кВ. Линии 110 кВ оснащаются системой телеизмерений в ограниченном объеме. Обязательна установка таких систем только на линиях, соединяющих энергосистемы. Для местных линий 110 кВ и ниже системы телеизмерений устанавливаются только на питающем конце. Линии и узлы, где осуществляются телеизмерения, образуют электрически связанный район сети, называемый наблюдаемой частью электрической системы. Остальные линии и узлы образуют не наблюдаемую ее часть. Граница между этими частями проходит, как правило, по шинам трансформаторных подстанций 110 кВ и 35 кВ. Отсутствие телеизмерений в основной части электрической сети 110-35 кВ ЭЭС существенно затрудняет оптимизацию режимов, расчеты технологических расходов электроэнергии в электрических сетях и потерь мощности.
Поэтому, решить первую задачу, связанную с точностью и синхронностью измерений параметров режима, существующими средствами телеизмерений не представляется возможным. Решение ее возможно только при условии использования специализированных информационно-измерительных комплексов с регистраторами информации класса "Регина" [64], которыми в настоящее время заменяются существующие устройства телемеханики на ЛЭП 330 кВ и 750 кВ. Использование таких регистраторов позволит решить проблему синхронности и точности измерений параметров режима п
- Київ+380960830922