Научная статья на тему 'Потери активной мощности в электрических сетях и пути их снижения'

Потери активной мощности в электрических сетях и пути их снижения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
1477
77
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА / ПАРАМЕТРЫ СЕТИ / АКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ / ВЛИЯНИЕ / ПОТЕРИ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Клеев Юрий Владимирович, Муромцев Александр Александрович, Пирожков Максим Сергеевич

В статье рассмотрены различные факторы, влияющие на потери активной мощности в электрической сети, сделаны выводы и предложены пути по снижению активных потерь в электрических сетях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Клеев Юрий Владимирович, Муромцев Александр Александрович, Пирожков Максим Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Потери активной мощности в электрических сетях и пути их снижения»

4. Интернет-вещание в системе СМИ: особенности и принципы функционирования. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.relga.ru/Enviro n/WebObjects/tgu -www.woa/wa/Main?textid=321&level1=main&level2=artic les/ (дата обращения: 16.05.2014).

5. Яндекс. Каталог СМИ. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://yaca.yandex.ru/yca/cat/Media/ (дата обращения: 16.05.2014).

6. Короткое А.В., Карякина К.А. Интернет в системе мировых информационных процессов. Учебное пособие для студентов. М.: МГУ, 2006.

7. Для чего люди используют интернет? [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fom.ru/SMI-i-internet/11088/ (дата обращения: 16.05.2014).

8. Данные TNS Gallup Media, исследование Marketing Index для Mediacom Ltd. M., 2013.

9. Рынок цифрового контента в России и в мире, октябрь 2013. [Электронный ресурс]: J'so n & Partners Co nsulting. Режим доступа: http://adindex. ru/publication/analitics/100380/2013/10/30/103696. phtml/ (дата обращения: 16.05.2014).

10. Теория и практика медиарекламных исследований (к 15-летию Аналитического центра «Видео Интернешнл») / Аналитический центр «Видео Интернешнл»; Отв. ред. В.П. Коломиец; Науч. ред. С.В. Веселов, И.А. Полуэхтова. М: ООО «НИПКЦ Восход - А», 2011.

11. Prensky M. Digital Natives, Digital Immigrants // On the Horizon. NCB University Press. Vol. 9. № 5. October, 2001.

ПОТЕРИ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ И ПУТИ ИХ СНИЖЕНИЯ

12 3

Клеев Ю.В. , Муромцев А.А. , Пирожков М.С.

1Клеев Юрий Владимирович - студент; 2Муромцев Александр Александрович - студент; 3Пирожков Максим Сергеевич - студент, кафедра электроэнергетических систем, Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт, г. Москва

Аннотация: в статье рассмотрены различные факторы, влияющие на потери активной мощности в электрической сети, сделаны выводы и предложены пути по снижению активных потерь в электрических сетях.

Ключевые слова: электроэнергетика, параметры сети, активная мощность, влияние, потери.

При передаче электрической энергии в каждом элементе электрической сети возникают потери. Для изучения составляющих потерь в различных элементах сети и оценки необходимости проведения того или иного мероприятия, направленного на снижение потерь, выполняется анализ структуры потерь электроэнергии. Разделение потерь на составляющие может проводиться по разным критериям: виду потерь (активные, реактивные), характеру (постоянные, переменные), классам напряжения, группам элементов, производственным подразделениями и т.д. [1].

В данной работе были рассмотрены именно активные потери, которые можно представить следующими структурными составляющими:

• нагрузочные потери в оборудовании подстанций. К ним относятся потери в линиях и силовых трансформаторах;

• потери холостого хода, включающие потери мощности в силовых трансформаторах, компенсирующих устройствах (КУ), трансформаторах напряжения, а также потери в изоляции кабельных линий;

• потери на коронирование [2].

В качестве расчетного примера была выбрана схема сети, изображенная на рис. 1.

А

68, 5

1

22 Л /

7 % 2 16

А

\

4, 5 У 6

1— и

5

1 - номер ПС

68,5 - активная мощность по одной пепп линии

// - две цепи

Рис. 1. Схема сети

Для данной схемы сети был проведен выбор оборудования, выбор марки и сечений проводов воздушных линий электропередач. Также были рассчитаны все основные режимы работы сети, результаты представлены в таблице 1. Все расчеты проводились в программном комплексе КаБй^и.

Таблица 1. Активные потери в разных режимах схемы сети

Режим ДРнагр, МВт АРЛЭП, МВт ДРтр, МВт ДРЕкор> МВт ДРЕ, МВт

НБ 3,69 3,10 0,59 0,25 3,94

НМ 1,04 0,88 0,16 0,25 1,29

п/ав (в сети 220 кВ) 5,63 5,01 0,62 0,25 5,87

п/ав (в сети 110 кВ) 4,31 3,71 0,6 0,25 4,56

Таким образом, наибольшие активные потери наблюдаются в послеаварийном режиме при отключении одной цепи линии А-1 220 кВ.

Далее для сети 110 кВ было принято решение о повышении рабочего напряжения до уровня 110% от номинального на стороне СН автотрансформатора. С целью осуществления данного режима были изменены отпайки РПН на автотрансформаторах подстанции №1. Диапазон устройства РПН позволил это сделать.

ДРнагр, МВт ДРлэп, МВт ДРТР, МВт ДРЕкор, МВт ДРЕ, МВт

1,58 1,34 0,24 - 1,58

В режиме наибольших нагрузок до поднятия напряжения на шинах СН подстанции №2 активные потери в сети 110 кВ составляли 1,985 МВт. Таким образом, вследствие увеличения напряжения на шинах СН автотрансформатора активные потери в сети 110 кВ уменьшились на 0,405 МВт, т.е. на 20,4%.

Также потери активной мощности во многом зависят от сопротивления линий электропередач, которое, в свою очередь, зависит от сечения проводов ВЛ. Для того, чтобы оценить влияние сечения на активные потери, сравним два варианта итоговой спроектированной схемы сети:

1) с сечениями проводов, выбранными по экономической плотности тока без учета проверки по условиям технических ограничений;

2) с сечениями проводов, выбранными по экономической плотности тока с учетом проверки по условиям технических ограничений.

Таблица 3. Активные потери в сети при разных сечениях ВЛ

АР АР нагр, МВт АРЛЭП> МВт АРтр, МВт АРЕкор> МВт АРЕ, МВт

Без учета тех. ограничений 3,96 3,37 0,59 0,25 4,21

С учетом тех. ограничений 3,69 3,10 0,59 0,25 3,94

Таким образом, вследствие увеличения сечений некоторых проводов В Л из-за проверки по условиям технических ограничений активные потери в данной сети 220110 кВ уменьшились на 4,21 -3,94 = 0,27 МВт, т.е. на 6,41%.

Таким образом, приведем некоторые мероприятия, которые могут существенно снизить активные потери в электрических сетях:

• повышение номинального напряжения распределительных электрических сетей;

• установка устройств принудительного распределения мощностей в неоднородных замкнутых сетях;

• установка дополнительных устройств регулирования напряжения;

• замена проводов перегруженных линий электропередачи на провода большей площади сечения;

• упорядочение мощностей (перемещение) трансформаторов в распределительных сетях;

• замена морально устаревших трансформаторов в распределительных сетях на трансформаторы с меньшими потерями мощности холостого хода;

• применение проводов воздушных линий с пониженным активным сопротивлением;

• оптимизация режимов [1].

Стоит обратить внимание на то, что эксплуатационные пути оптимизации режимов не требуют дополнительных капитальных затрат, поэтому их возможность на практике должна реализовываться максимально. Если системы передачи и распределения электроэнергии условно разделить на протяженные электропередачи, системообразующие сети и системы распределения электроэнергии, то в большинстве случаев способы и средства оптимизации параметров и режимов каждого из выделенных объектов могут рассматриваться относительно независимо, хотя в ряде случаев взаимное влияние может быть достаточно существенно, например, при решении вопросов оптимальной компенсации реактивной мощности [1].

Список литературы

1. Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 176 с.

2. Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. 715 с.

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЭЭС ПРИ ЗАДАНИИ НАГРУЗОК В ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ

12 3

Пирожков М.С. , Клеев Ю.В. , Муромцев А.А.

1Пирожков Максим Сергеевич - студент; 2Клеев Юрий Владимирович - студент; Муромцев Александр Александрович - студент,

кафедра электроэнергетических систем, Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт, г. Москва

Аннотация: в статье представлено описание метода расчета режимов ЭЭС в частотной области. Расписаны его особенности, проблемы и способы их решения. Ключевые слова: электроэнергетика, режимы ЭЭС, расчет режима, частотная область, свертка.

Расчет установившихся режимов ЭЭС (электроэнергетических систем) является одним из самых часто выполняемых расчетов в различных областях энергетики. Он применяется в следующих сферах:

- практика эксплуатации;

- проектные работы;

- научно-исследовательские работы.

В эксплуатации расчет установившихся режимов используется при решении таких задач оперативного управления, как: возможность осуществления режима, оценка предельных перетоков мощности, оценка потерь активной мощности в сети, контроль уровня напряжения в узлах, коррекция параметров режима.

Также расчет режима необходим для оценки статической и динамической устойчивости и оценки режимной надежности.

Необходимость многократных расчетов накладывает на методы определенные требования, такие как быстродействие и надежность получения результатов в различных условиях эксплуатации.

Широкое применение находят детерминированные, реализуемые во временной области и стохастические методы расчета режимов.

Метод расчета в частотной области имеет несколько существенных преимуществ. Во-первых, нет необходимости использования больших массивов взаимных корреляционных моментов между нагрузками узлов, т.к. взаимные зависимости между отдельными нагрузками отражены в их гармонических составляющих (амплитуде и фазе). Во-вторых, при учете особенностей расчета можно добиться значительного уменьшения размеров массивов данных за счет выделения из гармонического ряда только влияющих гармоник и дальнейшей работе с ними.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.