Расчеты допустимых перетоков мощности в энергосистемах
Покупка
Тематика:
Электроэнергетика. Электротехника
Издательство:
Издательство Уральского университета
Авторы:
Ерошенко Станислав Андреевич, Егоров Александр Олегович, Самойленко Владислав Олегович, Хальясмаа Александра Ильмаровна
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 86
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-7996-1994-7
Артикул: 800464.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Учебное пособие предназначено для изучения способов расчетов допустимых перетоков мощности в реальных электроэнергетических системах 110 кВ и выше в соответствии с действующими нормативно-техническими документами, регламентирующими задачи и функции оперативно-диспетчерского управления. В первой главе пособия рассматриваются основные критерии допустимости электрического режима, факторы, влияющие на пропускную способность электрической сети и типовые схемы, вводится понятие утяжеления электрического режима. Во второй главе описаны практические приемы расчёта допустимых перетоков в сетях с использованием современных программных комплексов расчёта установившихся режимов на примере крупной электроэнергетической системы.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина РАСЧЕТЫ ДОПУСТИМЫХ ПЕРЕТОКОВ МОЩНОСТИ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ Рекомендовано методическим советом Уральского федерального университета в качестве учебного пособия для студентов вуза, обучающихся по направлению 13.04.02 — Электроэнергетика и электротехника Екатеринбург Издательство Уральского университета 2017
УДК 621.311(075.8) ББК 31.279-022.85я73 Р24 Авторы: С. А. Ерошенко, А. О. Егоров, В. О. Самойленко, А. И. Хальясмаа Рецензенты: заместитель технического директора, канд. техн. наук К. А. Никишин (филиал ОАО «НТЦ ЕЭС» «Технологии автоматического управления»); заместитель главного диспетчера по режимам А. В. Юдин (филиал АО «СО ЕЭС» «Объединенное диспетчерское управление Урала») Научный редактор — доц., канд. техн. наук А. А. Суворов Р24 Расчеты допустимых перетоков мощности в энергосистемах : учебное пособие / С. А. Ерошенко, А. О. Егоров, В. О. Самой- ленко, А. И. Хальясмаа. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2017. — 86, [2] с. ISBN 978-5-7996-1994-7 Учебное пособие предназначено для изучения способов расчетов допустимых перетоков мощности в реальных электроэнергетических системах 110 кВ и выше в соответствии с действующими нормативно-техническими документами, ре- гламентирующими задачи и функции оперативно-диспетчерского управления. В первой главе пособия рассматриваются основные критерии допустимости электрического режима, факторы, влияющие на пропускную способность элек- трической сети и типовые схемы, вводится понятие утяжеления электрического режима. Во второй главе описаны практические приемы расчёта допустимых пе- ретоков в сетях с использованием современных программных комплексов расчёта установившихся режимов на примере крупной электроэнергетической системы. Библиогр.: 8 назв. Табл. 9. Рис. 47. Прил. 2. УДК 621.311(075.8) ББК 31.279-022.85я73 ISBN 978-5-7996-1994-7 © Уральский федеральный университет, 2017
Используемые сокращения АДП — аварийно допустимый переток. АЛАР — автоматика ликвидации асинхронного режима. АОПО — автоматика ограничения перегрузки оборудования. АОСН — автоматика ограничения снижения напряжения. АПНУ — автоматика предотвращения нарушения устойчивости. АРВ — автоматическое регулирование возбуждения. АРЛ — автоматика разгрузки линии. АЭС — атомная электростанция. ДЦ — диспетчерский центр. ЕЭС — Единая энергетическая система. КБ — конденсационная батарея. КС — контролируемое сечение. МДП — максимально допустимый переток. ОГ — ограничение генерации. ОДУ — объединенное диспетчерское управление. ОЗ — операционная зона. ОИК — оперативно информационный комплекс. ОН — ограничение нагрузки. ОС — опасное сечение. ПА — противоаварийная автоматика. ПАР — послеаварийный режим. РАС — регистратор аварийных событий. РДУ — региональное диспетчерское управление. РЗА — релейная защита и автоматика.
Используемые сокращения СО ЕЭС — системный оператор Единой энергетической сис- темы. УВ — управляющее воздействие. УПАСК — устройство передачи аварийных сигналов и команд. УСПД — устройство сбора и передачи данных. ЦДУ — центральное диспетчерское управление. ЦСПА — централизованная система противоаварийной автома- тики. ШР — шунтирующий реактор. ЭЦК — электрический центр качаний.
Термины и определения Т ермины и определения, представленные в данном разделе, приняты в соответствии с действующей нормативно-техни- ческой документацией в сфере электроэнергетики, в том чис- ле согласно СТО 59012820.29.240.007–2008 «Правила предотвращения развития и ликвидации нарушений нормального режима электриче- ской части энергосистем» [1], СО 153–34.20.576–2003 «Методические указания по устойчивости энергосистем» [3]. Аварийно допустимый переток активной мощности — наибольший пе- реток активной мощности в контролируемом сечении, определяемый диспетчерским центром субъекта оперативно-диспетчерского управ- ления в электроэнергетике, обеспечивающий допустимые параметры электроэнергетического режима в нормальной (ремонтной) схеме. Аварийный режим энергосистемы — режим энергосистемы с параме- трами, выходящими за пределы требований технических регламентов, возникновение и длительное существование которого представляет недопустимую угрозу для жизни людей, повреждает оборудование и ве- дет к ограничению подачи электрической и тепловой энергии в зна- чительном объеме. Вынужденный переток активной мощности — переток активной мощ- ности в сечении, обусловленный необходимостью предотвращения или уменьшения ограничений потребителей, потери гидроресурсов, при необходимости строгой экономии отдельных видов энергоресур- сов, неблагоприятном наложении плановых и аварийных ремонтов основного оборудования электростанций и сети, а также в режимах
Термины и определения минимума нагрузки при невозможности уменьшения перетока из-за недостаточной маневренности АЭС (наибольший допустимый пере- ток называется аварийно допустимым). Вынужденный режим энергосистемы — режим энергосистемы с фак- тическим превышением перетоков мощности в контролируемом се- чении максимально допустимого значения, но без превышения ава- рийно допустимого значения. Динамическая устойчивость энергосистемы — способность энерго- системы возвращаться к установившемуся режиму после значитель- ных возмущений без перехода в асинхронный режим. Диспетчерский график — задание по мощности, выработке, пере- даче, потреблению энергии, величине резерва мощности, доведенное субъектом оперативно-диспетчерского управления до субъекта элек- троэнергетики. Единая энергосистема России — основной объект электроэнергети- ки страны, представляющий собой комплекс электростанций и элек- трических сетей, объединенных общим режимом и единым централи- зованным диспетчерским управлением. Запас устойчивости — показатель, количественно характеризующий удаленность значений параметров режима энергосистемы от их зна- чений в предельном по устойчивости режиме. Контрольные пункты сети — выделенные в каждой операционной зоне подстанции и электростанции, на шинах которых напряжение должно поддерживаться в соответствии с утвержденными графиками в функции времени или в зависимости от параметров режима и соста- ва включенного оборудования. В группу Контрольных пунктов долж- ны включаться подстанции и электростанции с наибольшим влияни- ем на устойчивость нагрузки, параллельной работы электростанций, частей синхронной зоны и на потери электроэнергии в операцион- ной зоне. Контролируемое сечение — один или несколько элементов одной или нескольких связей, перетоки мощности в которых контролиру- ются и/или регулируются диспетчером соответствующего диспетчер- ского центра. Максимально допустимые перетоки в сечении заданы соответствующим диспетчерским центром. Максимально допустимый переток активной мощности — наиболь- ший переток активной мощности в контролируемом сечении, опреде- ляемый диспетчерским центром субъекта оперативно-диспетчерского
Термины и определения управления в электроэнергетике, обеспечивающий допустимые па- раметры электроэнергетического режима в нормальной (ремонтной) схеме и в послеаварийных режимах после нормативных возмущений. Нерегулярные колебания — колебания перетока активной мощно- сти по сечению относительно некоторого среднего уровня или отно- сительно некоторого значения, заданного диспетчерским персоналом. Нормальный режим энергосистемы — режим энергосистемы, при ко- тором потребители снабжаются электрической энергией, а значения технических параметров режима энергосистемы и оборудования на- ходятся в пределах длительно допустимых значений. Нормальная схема — состояние электрической сети, когда все сете- вые элементы, определяющие устойчивость, находятся в работе. Нормальное состояние энергосистемы — состояние энергосистемы, при котором условия ее функционирования соответствуют норматив- ным, отсутствуют нарушения в работе основных устройств и оборудо- вания, параметры режима удовлетворяют всем требованиям по безо- пасности, надежности функционирования и качеству электроэнергии. Нормальный переток активной мощности — переток активной мощ- ности в сечении, не превышающий максимально допустимый. Нормативное возмущение — аварийное возмущение, учет которого необходим при проверке выполнения требований к устойчивости энер- госистем и при определении максимально допустимых и аварийно до- пустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях. Обменная мощность — мощность, передаваемая по межсистемной связи, соединяющей две электроэнергетические системы. Опасное сечение — это совокупность таких сетевых элементов, от- ключение которых приведет к полному разделению энергосистемы на две изолированные части. Операционная зона — территория, в границах которой расположены объекты электроэнергетики и энергопринимающие установки потре- бителей электрической энергии, управление взаимосвязанными тех- нологическими режимами работы которых осуществляет соответству- ющий диспетчерский центр. Послеаварийный режим энергосистемы — режим, в котором энерго- система находится после локализации аварии до установления нор- мального или вынужденного режима. Послеаварийный режим ха- рактеризуется сниженными требованиями к параметрам режима, по сравнению с требованиями к нормальному режиму. Продолжи-
Термины и определения тельность нормализации послеаварийного режима ограничена 20 мин. Превышение указанного времени означает переход к работе в вынуж- денном режиме. Предельный режим — установившийся режим работы энергетиче- ской системы, при небольшом изменении параметров которого нару- шается ее устойчивость. Релейная защита и автоматика — релейная защита, сетевая автома- тика, противоаварийная автоматика, режимная автоматика, регистра- торы аварийных событий и процессов и технологическая автоматика объектов электроэнергетики. Ремонтная схема — состояние электрической сети, при котором из- за отключения одного или нескольких элементов электрической сети (а при эксплуатации — также из-за отключенного состояния устройств противоаварийной автоматики) уменьшен максимально допустимый переток в каком-либо сечении. Связь — последовательность элементов электрической сети (линии электропередачи, трансформаторы, системы (секции) шин, коммута- ционные аппараты), соединяющих две части энергосистемы. Сечение — совокупность сетевых элементов одной или нескольких связей, отключение которых приводит к полному разделению энер- госистемы на две изолированные части. Статическая устойчивость энергосистемы — способность энергоси- стемы возвращаться к исходному (или близкому к нему) установив- шемуся режиму после малых возмущений. Статическая устойчивость нагрузки — способность асинхронной машины возвращаться в исходный режим после малого возмущения со стороны сети или вала. Центральное диспетчерское управление — главный диспетчерский центр Системного оператора, являющийся вышестоящим по отно- шению к другим диспетчерским центрам. Частичное сечение — совокупность сетевых элементов (часть се- чения), отключение которых не приводит к делению энергосистемы на две изолированные части. Утяжеление электрического режима — пошаговое изменение мощ- ности электростанций и электрических нагрузок в различных частях математической модели энергосистемы, сопровождающееся расче- том электроэнергетического режима на каждом шаге и направленное на получение предельного режима.
Условные обозначения Kзап — коэффициент запаса статической (апериодической) устой- чивости по активной мощности. КU — коэффициент запаса статической (апериодической) устойчи- вости по напряжению. Kп/ав — доля перетока активной мощности в сечении в послеаварий- ном режиме относительно перетока в нормальном режиме. Uкр — критическое напряжение, соответствующее границе статиче- ской устойчивости электродвигателей. Uдоп — допустимое напряжение в узле нагрузки в нормальном ре- жиме. U п/ав доп — допустимое напряжение в узле нагрузки в послеаварийном режиме. Iдоп — допустимая токовая нагрузка линий электропередачи и элек- тросетевого оборудования в нормальном режиме (длительно-допусти- мая токовая нагрузка). I п/ав доп — допустимая токовая нагрузка линий электропередачи и элек- тросетевого оборудования в послеаварийном режиме (аварийно-до- пустимая токовая нагрузка). ΔPнк — амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности в сечении. ΔPпа — приращение допустимого перетока активной мощности в сечении за счет реализации управляющих воздействий от устройств и комплексов противоаварийной автоматики. Pдоп — переток активной мощности в сечении, соответствующий од-
Условные обозначения ному из критериев, описанных в Методических указаниях по устой- чивости энергосистем. Pп/ав — переток активной мощности в сечении в послеаварийном режиме. Pд/ав — переток активной мощности в сечении в доаварийном ре- жиме. Pпред — предельный по статической апериодической устойчивости переток активной мощности в нормальном режиме. Рп/ав пред — предельный по статической апериодической устойчивости переток активной мощности в послеаварийном режиме. Рдин пред — переток активной мощности в нормальном режиме, при котором сохраняется динамическая устойчивость при нормативных возмущениях. P (Uдоп) — переток активной мощности в нормальном режиме, соответствующий 10 % или 15 % запасу по напряжению в нормальном режиме. Р U д/ав п/ав доп ( ) — переток активной мощности в доаварийном режиме, соответствующий 10 % запасу по напряжению в послеаварийном режиме. Р U п/ав п/ав доп ( ) — переток активной мощности в послеаварийном режиме, соответствующий 10 % запасу по напряжению в послеаварий- ном режиме. Pд/ав (Uдоп) — переток активной мощности в сечении в доаварий- ном режиме, соответствующий 8 % запасу по статической апериодической устойчивости в послеаварийном режиме после нормативного возмущения. P (Iдоп) — переток активной мощности в нормальном режиме, при котором отсутствуют недопустимые перегрузки линий электропередачи и оборудования в нормальном режиме. Р I д/ав п/ав доп ( ) — переток активной мощности в доаварийном режиме, при котором отсутствуют недопустимые перегрузки линий электропередачи и оборудования в послеаварийном режиме. Р I п/ав п/ав доп ( ) — переток активной мощности в послеаварийном режиме, при котором отсутствуют недопустимые перегрузки линий электропередачи и оборудования в послеаварийном режиме.
Доступ онлайн
В корзину