 |
Алгоритмы расчета параметров режима по концам линии. Определение ((внутренней)) реактивной мощности
|
|
|
|
Упомянутые выше способы задания исходных данных имеют разные алгоритмы решения и различные конечные результаты. В первом способе возникает задача обеспечения необходимого уровня напряжения на противоположном конце линии. Во втором — необходимость обеспечения баланса реактивных мощностей в узлах начала и конца линии при заданных значениях напряжения 
и 
путем установки дополнительных компенсирующих устройств в этих узлах.
Рассмотрим в общем виде алгоритмы решения задачи, соответствующие этим способам.
При задании исходных данных по первому способу задаются параметры режима одного из концов линии, например ее начала 
, которые позволяют найти потери мощности и потери напряжения в линии, а также параметры режима другого конца 
и угол сдвига между напряжениями 
по концам линии. Однако, поскольку значение 
здесь задается произвольно, напряжение на приемном конце может значительно отличаться от желаемых значений. В таком случае необходимо скорректировать заданное ранее значение 
и повторить расчет. Для нахождения желаемого значения 
могут быть использованы два метода: метод «систематизированного подбора» и метод итераций.
В методе «систематизированного подбора» при неизменных значениях активной мощности 
и напряжения 
задаются рядом значений мощности 
, для каждого из них определяют значения напряжения 
и строят зависимость 
(рис. 6. 4). Затем на ось 
наносят желаемое значение 
(или возможный диапазон изменения этих значений) и по полученной зависимости определяют требуемые значения 
. При изменении активной мощности 
все расчеты повторяются.
Рис. 6. 4. Выбор реактивной мощности 
начала линии методом «систематизированного подбора»
|
|
|
В методе итераций, который применяется при использовании ЭВМ, задаются тремя упомянутыми параметрами первого узла, определяют значение напряжения 
и сопоставляют его с желаемым значением 
. При наличии отклонения от этого значения корректируют в нужную сторону значения 
, снова определяют значение 
и так далее до получения значения 
, отличающегося от 
на некоторую наперед заданную допустимую погрешность, т. е. задается цикл по параметру . Этот способ может быть использован и при расчете режимов электропередачи с промежуточными подстанциями.
При задании исходных данных по второму способу задаются параметры 
. Из первого уравнения (6. 2) определяется значение угла 
и подставляется во второе уравнение. В результате определяется значение 
, соответствующее заданным значениям параметров режима. Затем находятся значения «внутренней» реактивной мощности 
(при 
), определяются потери мощности в продольном сопротивлении схемы замещения 
и наконец параметры режима конца линии.
Это дает возможность оценить КПД линии по мощности и энергии и, записав уравнение баланса реактивных мощностей в узлах примыкания линии, определить потребную для данного режима мощность компенсирующих устройств в этих узлах. Подобный алгоритм может быть использован для режима как наибольших, так и наименьших нагрузок. Структурная схема такого алгоритма приведена на рис. 6. 5. Этот алгоритм может быть несколько упрощен, если известна «внутренняя» реактивная мощность 
, которая определяется из уравнения баланса реактивных мощностей в узле 1 П-схемы замещения линии (см. рис. 6. 2). Однако этому предшествует работа по вычислению собственного и взаимного сопротивления П-схемы. При нахождении значения 
‚ достаточно знать значение сопротивления продольной ветви схемы замещения 
.
Рис. 6. 5. Алгоритм нахождении параметров режима линии при исходных данных 
|
|
|
Рис. 6. 6. Алгоритм решения задачи при задании в исходных данных «внутренней» реактивной мощности 
Известно несколько путей определения «внутренней» реактивной мощности:
1. Если рассматривать линию без учета её ёмкости и учитывать только продольное сопротивление схемы замещения 
, то значение 
определяется по уравнениям (6. 3). Как и ранее, из первого уравнения (6. 3) определяется угол 
и с его помощью значение 
. Далее определяются потери мощности в сопротивлении 
и параметры режима 
и 
. Затем при известных значениях 
и 
из условия баланса реактивных мощностей в узлах 1 и 2 находятся значения реактивных мощностей по концам линии 
и 
(см. рис. 6. 2). Далее по условию баланса реактивной мощности на шинах передающей и приемной систем находятся мощности компенсирующих устройств по концам линии, которые необходимы для обеспечения заданного режима. Соответствующий алгоритм приведен на рис. 6. 6.
2. Определение значения 
состоит в следующем. Применительно к П-схеме замещения напряжение конца линии находится как
(6. 5)
Отсюда при заданных 
и параметрах схемы замещения может быть найдено значение 
. Возведя правую и левую части этого уравнения в квадрат, после преобразований получим
(6. 6)
где величины 
выражены в относительных единицах; 
— модуль перепада напряжения; 
— модуль продольного сопротивления П-схемы замещения; в качестве базисной принята мощность 
.
В случае, если задана активная мощность 
и режим линии рассчитывается по данным ее конца, может быть получено выражение, аналогичное предыдущему:
(6. 7)
где в качестве базисной принята мощность 
.
3. Определение значения 
основано на установлении соответствия между параметрами круговой диаграммы мощности для начала линии и параметрами П-схемы замещения:
(6, 8)
где 
В приведенных выше уравнениях следует учитывать активные сопротивления проводов, которые зависят от температуры окружающего воздуха [см. (4. 22)]. В расчете режимов сетей с относительно короткими линиями этой зависимостью иногда пренебрегают. Однако при большой длине линий изменение активных сопротивлений проводов и, следовательно, потерь мощности и энергии при изменении температуры окружающего воздуха достаточно заметно. Поэтому при расчете того или иного режима электропередачи следует учитывать температуру воздуха, характерную для данного режима.
|
|
|
В условиях, характерных для России, режим наибольших нагрузок обычно приходится на зимний вечер в период прохождения осенне-зимнего максимума нагрузки, минимальных на летнюю ночь. Однако, как показывает опыт, режим больших нагрузок возможен и летом, что в условиях жаркой погоды (особенно в послеаварийных режимах) может привести к недопустимому провисанию проводов. Поэтому для этих условий должны быть заранее определены допустимые перетоки мощности по линиям.
В уравнениях (6. 6) и (6. 7) принимается условие 
, т. е. не учитываются потери мощности на корону по причинам, изложенным выше. В случае, если эти потери будут учитываться в виде отбора мощности в поперечных ветвях схемы замещения, в эти уравнения для определения значения 
следует подставлять 
вместо 
:
, (6. 9)
при этом
Это же следует делать и при анализе режимов протяженных линий (1000—1100 км и более) даже при отсутствии учета короны, что объясняется увеличением действительной составляющей 
в поперечной проводимости схемы замещения и уменьшением значения 
при большой длине линии.
|
|
|
