Файл: Диссертация тема работы.docx

работу электроприемников. Необходимость поддержания напряжения в допустимых пределах на узловых участках электрической сети определяет его регулирование. Процесс регулирования напряжения в каком либо узле электрической сети неразрывно связан с потоками реактивной мощности по участкам сети, то есть связан с регулированием генерируемой и потребляемой реактивной мощности.

Основными задачами, решаемыми регулированием напряжения и реактивной мощности, являются:

• 
  снижение потерь мощности в ЭЭС;
  
• 
  поддержание напряжения в узловых точках ЭЭС;
  
• 
  обеспечение запасов статической устойчивости в нормальных режимах;
  
• 
  обеспечение динамической устойчивости в аварийных режимах;
  

Передача реактивной мощности неизбежно сопровождается потерями активной мощности в линиях электропередач, так как реактивный ток является составляющей полного тока в линиях электропередачи и как следствие увеличивает падение напряжения в элементах сети. В связи с этим обеспечение требуемого уровня реактивной мощности приемной системы, только за счет передающей системы является экономически нецелесообразным.

Для решения поставленных задач необходимым становится использование дополнительных средств, осуществляющих управление режимом работы ЭЭС по напряжению и реактивной мощности. Основными такими средствами в российских сетях являются: шунтирующие реакторы, изменение коэффициента трансформации силовых трансформаторов и

автотрансформаторов, батареи статических конденсаторов. Данные

---

компенсирующие устройства осуществляют ступенчатое регулирование напряжения и реактивной мощности, что в условиях переменного графика электрических нагрузок является не эффективными. Среди плавно управляемых источников реактивной мощности, таких как управляемый шунтирующий реактор, синхронный компенсатор, статический тиристорный компенсатор, статический синхронный компенсатор и д.р. Наиболее целесообразным является УШР. К основным преимуществам УШР перед другими средствами компенсации можно отнести их высокую надежность, конструктивную схожесть с обычным трансформаторным оборудованием, простоту в эксплуатации и более низкую стоимость. Применение УШР совместно с батареями статических конденсаторов позволяют выполнять функцию реверсивного источника реактивной мощности с регулируемым диапазоном потребления и генерации реактивной мощности.

Целью диссертационной работы является исследование процессов автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности в проектируемом энергорайоне ЭЭС с помощью управляемого подмагничиванием шунтирующего реактора совместно с коммутируемыми батареями статических конденсаторов.

Для решения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. 
   Анализ и обоснование проблемы и актуальности автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности в ЭЭС.
   
2. 
   Обоснование требований к адекватному математическому моделированию проектируемого энергорайона, ЭЭС в целом и средств автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности, а именно УШР и БСК.
   
3. 
   Разработка программы и методики проведения экспериментальных исследований процессов автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности посредством УШР и БСК.
   
4. 
   Выполнение экспериментальных исследований согласно разработанной программе.
   
5. 
   Анализ результатов экспериментальных исследований.
   

---

Для решения поставленных задач в виду специфики проектируемого энергорайона и средств регулирования напряжения и реактивной мощности, используется Всережимный моделирующий комплекс реально времени электроэнергетических систем, в котором осуществляется математическое моделирование, предполагающее использование для УШР совместно с БСК, проектируемого энергорайона и всей ЭЭС в целом, адекватных математических моделей.

---

1 Обзор литературы

1. 
   Регулирование напряжения и реактивной мощности в электрических сетях
   

Одним из основных режимных показателей в электроэнергетических системах является напряжение. Напряжение, величина и диапазон изменения которого, определяет качество электрической энергии. Отклонение напряжения от допустимых пределов, определяемых нормативной документацией, оказывает отрицательное воздействие как на режим работы электрических сетей и ЭЭС, так и на работу электроприемников.

Так как графики электрических нагрузок в ЭЭС непрерывно изменяются, электрическая система постоянно работает в квазистационарном режиме, то есть характеризуется постоянными процессами, приводящими к колебаниям напряжения. Необходимость поддержания напряжения в допустимых пределах на узловых участках электрической сети определяет его регулирование.

Процесс регулирования напряжения в каком либо узле электрической сети неразрывно связан с потоками реактивной мощности по участкам сети, то есть связан с регулированием генерируемой и потребляемой реактивной мощности.

Передача реактивной мощности неизбежно сопровождается потерями активной мощности в линиях электропередач, так как реактивная составляющая тока влияет на значение полного тока в линии и как следствие увеличивает падение напряжения. В связи с этим обеспечение требуемого уровня реактивной мощности приемной системы,

---

только за счет передающей системы является экономически нецелесообразным.

Использование синхронных генераторов для регулирования напряжения в электрической сети наиболее эффективно в том случае, когда электрическая станция работает изолированно от системы и потребители питаются

непосредственно от шин станции. На практике потребители электрической энергии находятся на значительном удалении от генераторов станции, что свидетельствует о затруднительности обеспечения требуемого уровня напряжения у потребителей.

Основными задачами, решаемыми комплексом регулирования напряжения и реактивной мощности в сетях энергосистем, являются:

• 
  снижение потерь мощности посредством обеспечение рациональных перетоков реактивной мощности при передаче электроэнергии в электроэнергетической системе;
  
• 
  поддержания напряжения в узлах нагрузки, в соответствии с нормативной документацией по отклонениям напряжения от номинального значения в различных режимах работы сети;
  
• 
  обеспечение запасов статической устойчивости в нормальном режиме линий электропередач и генераторов электростанций, определяемых условиями устойчивости параллельной работы;
  
• 
  обеспечение динамической и результирующей устойчивости электроэнергетической системы в аварийных режимах;
  
• 
  ограничение напряжений значениями допустимыми для изоляции электрооборудования.
  

---