CC BY
140
ШЕСТОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УКЛАД: МЕХАНИЗМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
13-14 ноября 2015 г.
УДК 621.311
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС RASTRWIN КАК ИНСТРУМЕНТ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РАБОТЫ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
В.О.Бессонов, М.А.Юдин
Ханты-Мансийский автономный округ - Югра - один из стратегических регионов России, обеспечивающий энергетическую безопасность страны и накопление необходимых финансовых ресурсов для осуществления модернизации и инновационного развития России.
Электроэнергетика - важнейшая отрасль хозяйственного комплекса Югры. Основную долю выработки электроэнергии на территории автономного округа обеспечивают крупнейшие электростанции общегосударственного масштаба: Няганская ГРЭС, Сургутская ГРЭС-1, Сургутская ГРЭС-2 и Нижневартовская ГРЭС - общей установленной мощностью 12150 МВт. Объём выработки электроэнергии в регионе за период 2010-2014 гг. представлен на рисунке 1.
95 90
т
Й 85
80 75
а
нИ
70
2010 2011 2012 2013 2014
годы
Рисунок 1 - Динамика производства электроэнергии в ХМАО - Югре с 2010 года по 2014 год
Представим сравнительную диаграмму производства электроэнергии по УФО в 2014 году (рис. 2).
На долю электростанций малой энергетики приходится около 14% всей вырабатываемой в округе электроэнергии [2].
Анализ электроэнергетического комплекса Ханты-Мансийского автономного округа -Югры показывает, что из 205 населённых пунктов автономного округа, порядка 60 населённых пунктов находится в децентрализованной зоне электроснабжения. Даже по окончании реализации окружной целевой программы перевода на централизованное электроснабжение населённых пунктов автономного округа, не менее 40 населённых пунктов останется в децентрализованном секторе электроснабжения.
ХМАО ■ Свердловская обл. ■ Челябинская обл.
■ Курганская обл. ЯНАО
Рисунок 2 - Диаграмма производства электроэнергии по Уральскому Федеральному округу в 2014 году
Это связано со сложностью подключения данных территорий к централизованной системе электроснабжения страны по причине удаленности их от промышленно развитых регионов и разбросанности на значительной территории с тяжелыми климатическими условиями. Так, например, на территории ХМАО-Югры применение децентрализованного энергоснабжения указанных районов обусловлено сложностью, а зачастую и невозможностью, строительства и дальнейшей эксплуатации линий электропередач, вызванной «слабыми грунтами», имеющими глиняные, торфяные и болотистые консистенции порядка 90 процентов.
Дополнительная потребность в автономной злектрогенерации возникает в связи с «движением» промышленности за сырьем в новые, слабо освоенные территории, отток слоя городских состоятельных жителей, имеющих возможность установки личной ЭС, в децентрализованные экологически комфортные зоны проживания.
Можно констатировать, что распределенная сетевая интеллектуальная электроэнергетика - это основной долгосрочный вектор изменения энергетического уклада в мире и РФ.
Электрические расчеты сетей выполняют, как правило, для наиболее характерных нормальных установившихся режимов наибольших и наименьших нагрузок. Кроме того, при анализе замкнутых сетей дополнительно требуется проведение расчетов послеаварийных режимов при отключении отдельных элементов сети. Это связано с тем, что отключение участка замкнутой сети может вызвать существенное изменение режима напряжений и потоков мощности, которые могут оказаться недопустимыми.
Программный комплекс RastrWin предназначен для решения задач по расчету, анализу и оптимизации режимов электрических сетей и систем.
В данной работе представлен пример расчета режимов работы простейшей разомкнутой электрической сети с использованием специализированной программы для расчета установившихся электрических режимов работы электрических сетей и систем - ЯаБй^т.
Схема электрической сети, для которой производится расчет режимов работы, изображена на рисунке 3.
ИСТ
Рисунок 3 - Схема электрической сети
Паспортные и расчетные параметры схемы замещения данной сети указаны в таблице 1. Графическое отображение сети в нормальном режиме в программном комплексе RastrWin показано на рисунке 4. На подстанциях 1, 2, 3 установлены трансформаторы марки ТМ-25/10. Каталожные данные трансформатора приведены в таблице 2.
Программный комплекс RASTRWIN как инструмент расчета режимов работы автономных
энергетических систем
Рисунок 4 - Графическое отображение сети в нормальном режиме в программном комплексе RastrWin
Таблица 1
Паспортные и расчетные параметры схемы замещения сети
участок L, км Паспортные данные Расчетные данные
R0, Ом/км Х0, Ом/км R, Ом Х, Ом
ИСТ-1 0,059 3,1 0,073 0,1829 0,004307
ИСТ-2
ИСТ-3
Таблица 2
Паспортные данные трансформатора
Тип 8ном, кВА Кт Uk, % АРК, кВт АРх, кВт Ix, %
ТМ-25/10 25 0,4/10 4,7 0,69 0,13 3,2
ЛИТЕРАТУРА
1. Официальный веб-сайт органов государственной власти Ханты-Мансийского автономного округа-Югры [Электронный ресурс]. - URL:
http://www.admhmao.ru/wps/portal/hmao/ob_okruge/obschie_svedenyia (дата обращения: 15.01.2015)
2. Официальный веб-сайт открытого акционерного общества «Системный оператор Единой энергетической системы» (ОАО «СО ЕЭС») [Электронный ресурс]. - URL: http://so-ups.ru/ (дата обращения: 02.02.2015)
3. Фаворский О.Н. «Ситуация в электроэнергетике» - ТЭК, №2, 2000.
4. Новоселова О.А. Малая распределенная энергетика: необходимость учета в стратегических документах отрасли [Текст] // Материалы бизнес- конференции РБК «Энергоэффективность и энергосберегающие технологии в России - 2013» ЗАО «Агенство по прогнозированию балансов в электроэнергетике». - М., 2013
5. Официальный сайт Системного оператора Единой энергетической системы России (СО ЕЭС): http://so-ups.ru/
6. Официальный сайт Екатеринбургского общественного фонда «Фонд им. Д.А. Арзамасцева»: http://www.rastrwin.ru
7. Ковалёв, В.З. Моделирование электротехнических комплексов и систем как совокупности взаимодействующих подсистем различной физической природы: Дис... докт. техн. наук / В.З. Ковалев. - Омск, 2000. - 312 с.
8. Ковалёв, В.З. Математическое моделирование электротехнических комплексов /В.З. Ковалев, Е.Г. Андреева; Под общ. ред. Ю.З. Ковалёва. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. -172 с.
9. Ковалев, В.З., Ковалева, С.Е., Щербаков, А.Г. Проблемы обучения в сфере энергоэффективности [Текст] // Культура, наука, образование: проблемы и перспективы. Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - Изд-во Нижневарт. гос. ун-та: Нижневартовск, 2014.
10. Фишман В.С. «Построение систем РЗиА при наличии собственных источников электроэнергии у потребителей». Новости Электротехники. - № 6(18)-1(19) 2002-2003.
