CC BY
8
Цодиров А. А.
Комолддинов С. С.
Ферганский политехнический институт
РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ В ОЦЕНКЕ НАДЕЖНОСТИ ЭНЕРГОСИСТЕМ, ОГРАНИЧЕНИЕ НАГРУЗКИ И КОМПЕНСАЦИЯ
Abstract: This article examines the impact of reactive power support limits on the reliability of the power system. When evaluating the reliability of power systems, several load interruptions are caused by violations of the voltage limits, which can be eliminated with the help of reactive power support. Existing methods for assessing the consequences of violations of the voltage limit and reactive power limit do not provide the amount of reactive power support necessary to eliminate violations. The presented work provides a quantitative measure of reactive power compensation to improve reliability. This measure is based on the construction of the probability distribution function of the required reactive power compensation. The expected load loss and expected undersupply energy reliability indicators are used to assess the lack of reactive power support. A non-linear model based on AC power flow is used to accurately represent measures to remove system load limitation.
Kodirov A.A.
Komolddinov S.S.
Fergana Polytechnic Institute
REACTIVE POWER IN POWER SYSTEM RELIABILITY
ASSESSMENT, LOAD LIMITATION AND COMPENSATION
Аннотация: В данной статье исследуется влияние пределов поддержки реактивной мощности на надежность энергосистемы. При оценке надежности энергосистем несколько отключений нагрузки вызваны нарушениями предельных значений напряжения, которые можно устранить с помощью поддержки реактивной мощности. Существующие методы оценки последствий нарушений лимита напряжения и лимита реактивной мощности не обеспечивают объем поддержки реактивной мощности, необходимый для устранения нарушений. Представленная работа обеспечивает количественную меру компенсации реактивной мощности для повышения надежности. Эта мера основана на построении функции распределения вероятностей требуемой компенсации реактивной мощности. Показатели надежности ожидаемой потери нагрузки и ожидаемой недоотпущенной энергии используются для оценки отсутствия поддержки реактивной мощности.
Нелинейная модель, основанная на потоке мощности переменного тока, используется для точного представления мер по устранению ограничения системной нагрузки.
Ключевые слова: восстановление напряжения с задержкой при КЗ; компенсация реактивной мощности; Анализ чувствительности; переходная стабильность; критерии напряжения; анализ стабильности напряжения.
В данной статье исследуется влияние пределов поддержки реактивной мощности на надежность энергосистемы. по составным показателям надежности системы и обеспечивает количественную меру поддержки реактивной мощности для энергосистемы. повышение надежности. Хотя было несколько методов представлены в литературе для изучения эффектов реактивного дефицита мощности на надежность системы за счет обеспечения реактивного показатели, связанные с мощностью, метод, представленный в этой статье рассчитывает количество требуемой поддержки реактивной мощности для устранения нарушений напряжения. Поддержка реактивной мощности определяется количественно через функции распределения вероятностей при системные шины. Кроме того, вклады реактивной мощности и предусмотрены пределы напряжений по показателям надежности. Полный, нелинейная модель потока мощности переменного тока используется для включения этих ограничения в оценке надежности. Сокращение пространства состояний метод используется для сокращения времени вычислений. Реактивная мощность —которая поступает в нагрузку и возвращается к источнику, а не рассеивается в нагрузке. Это вызвано реактивными элементами в цепи переменного тока, особенно катушками индуктивности и конденсаторами, которые заряжаются и разряжаются во время нормальной работы. Реактивная мощность измеряется как вольт-ампер-реактивная (ВАр) и обозначается буквой «Q». Для расчета реактивной мощности можно использовать следующие формулы.
В однофазных цепях переменного тока
Q = V х I х Sin0 В трехфазных цепях переменного тока Q = V3 х V х I х Sin0 Реактивная мощность = V (полная мощность2- истинная мощность2)
BAR =V (VA2 - P2)
В часы больших нагрузок с 7 до 23 часов они указаны в табл. 2. В часы малых нагрузок (с 23 до 7 час. ) tgj = 0, а cosj = 1. Для напряжений 220 кВ и выше коэффициент РМ определяется на основе расчетов режимов работы электрической сети для нормальной и ремонтной схем. В более сложной электрической сети для снижения потерь АМ необходимо уменьшать перетоки РМ за счет выравнивания напряжений в
узловых точках с помощью устанавливаемых ИРМ. Рассмотрим особенности компенсации РМ на примере упрощенной распределительной электрической сети 0,4-110 кВ, в которой нагрузка подключена на напряжение 0,4 кВ (рис. 1), а передача АМ осуществляется от генератора электростанции через линию 110 кВ с тройной трансформацией напряжения через Т1, Т2, Т3. Сформулируем задачу: скомпенсировать РМ в сети Qн = 37,5 МВАр и передать дополнительную АМ. Сделать это можно с помощью источников реактивной мощности (ИРМ). Из анализа исходных данных и влияния места подключения ИРМ (0,4 кВ; 10 кВ и 110 кВ) на условия передачи АМ (табл. 1) следует:
• при отсутствии ИРМ и токе линии 252 А фактическая передаваемая АМ составляет 29,2 МВт, а снижение напряжения на нагрузке составляет 24%;
• при установке ИРМ параллельно нагрузке ток линии составит 305 А, АМ 53 МВт, а снижение напряжения на нагрузке 9%;
• установка ИРМ на 10 кВ и 110 кВ обеспечивает передачу АМ соответственно 50 МВт и 45 МВт со снижением напряжения на 11 и 16% на нагрузке и незначительным снижением в месте установки ИРМ. Вместе с тем величина токов линии 273 А и 234 А позволяет увеличить передачу АМ.
Упрощенная распределительная электрическая сеть:
Таблица 1. Варианты установки И ИРМ
ваниант Ток линии У1,кВ % У2,кВ % Рн,факт.., ДШ,%
МВт
Без ИРМ 157,2-]199,7 ^л эф 48,3кВ (76%) 29,2 24
= 253А
ИРМ 0,4кВ 278,2-] 126 ^л эф 57,9кВ (91%) 53 9
= 305А
ИРМ 10 кВ 261,8-]76 ^л эф = 273Л 56,3 кВ (89%) 61 кВ (96%) 50 11
ИРМ 110 234-]40 53,3 кВ 62,5 кВ 45 16
кВ ^л эф = 234Л (84%) (99%)
Таблица 2. Предельные значения коэффициента реактивной мощности (в часы больших нагрузок с 7-23. час
Положение точки ф соб ф
присоединения потребителя к
электрической сети
Напряжения 110 (154 кВ) 0,5 0,895
Напряжения 35 (60 кВ) 0,4 0,928
Напряжения 6-20 кВ 0,4 0,928
Напряжения 0,4 кВ 0,35 0,944
Реактивная мощность жизненно важна для поддержания напряжения системы в допустимых пределах. Но для производства и поглощения этой реактивной мощности требуются возможности ряда генерирующих ресурсов, подключенных к системам передачи. Владельцы ресурсов, предоставляющие эту услугу, могут потребовать компенсацию, заполнив отчет о ставке реактивного дохода в БЕЯС. Успешная подача гарантирует, что учреждение будет получать стабильный ежемесячный компенсационный доход, поэтому важно обеспечить правильность технических деталей.
| рщ,
б ^ р
о, р 0,5 ^^^ 1 1* '
Кривая зависимости реактивной мощности от передаваемой активной некомпенсированной (а) и компенсированной (б) ВЛ длиной 400 км
Более того, с увеличением количества подключений возобновляемых источников энергии к сети владельцы, желающие предложить возможности реактивной мощности, должны действовать сейчас. В будущем увеличение доступности подходящих помещений может привести к более низким уровням компенсации.
Сброс нагрузки при понижении напряжения является последним средством для решения проблем с напряжением и используется в настоящей статье для определения сокращения нагрузки, вызванного дефицитом реактивной мощности. Допускается 10% снижение поставарийного напряжения относительно самого низкого допустимого напряжения (95%) при учете ограничений до второго порядка на основании. В качестве уставки напряжения для отключений нагрузки может использоваться как величина 0. 85 о. е., так и 0. 9 о. е.
Ожидаемое количество непоставленной энергии из-за дефицита активной и реактивной мощности представлены, соответственно, как БЕКБр и ЕЕ№д. Ожидаемое количество непоставленной реактивной мощности из-за дефицита активной и реактивной мощности представлены, соответственно, как ЕУ№Р и ЕУ№д. Ожидаемый дефицит реактивной мощности из-за отклонений напряжения определен как ЕУагё. Эти показатели могут быть рассчитаны по следующим соотношениям:
где NC - общее количество рассмотренных аварийных ситуаций, ЬСР и QCPi - сокращения активной и реактивной мощности нагрузки из-за дефицита активной мощности для состояния ^ соответственно, а LCQi и QCQi - сокращения активной и реактивной мощности нагрузки из-за дефицита реактивной мощности для состояния ^ соответственно, а УarSQi - дефицит реактивной мощности, вызывающий отклонения напряжения для состояния ь
Большинство существующих методов оценки надежности устраняют отклонения напряжения посредством снижения активной и реактивной мощности нагрузки (метод 1). Подпитка реактивной мощностью (метод 2) также рассмотрена в данном материале для решения аналогичной проблемы. Целью снижения нагрузки или подпитки является восстановление напряжения на каждой шине до его минимального предела.
Использованные источники:
1. Президент Республики Узбекистан (Указ Президента Республики Узбекистан) № УП-4947: Перспективное развитие возобновляемой энергетики, метод повышения энергоэффективности в экономической и социальной сферах на 2017-2021 годы.
2. Авезов Р. Р. и Лутпуллаева С. Л., Возобновляемые источники энергии в Узбекистане: состояние, тенденции и проблемы использования, «Физика в Узбекистане». Материал конференции "Godu Physical-2005". Физика 2005» «Физика в Узбекистане»), Ташкент: Узбекистан, Академик наук Узбекистана, 27-28 сентября 2005 г., стр. 119-123
3. Таиров Ш. М., Абдуллаев Б. Б. У. Чрезвычайные и критические изменения климата в странах центральной Азии //Universum: технические науки. - 2020. - №. 2-1 (71).
4. Abdullayev B. B. O. G. L. ZAMONAVIY ISSIQLIK ELEKTR MARKAZLARIDA QO 'LLANILADIGAN ISSIQLIK IZOLYATSION MATERIALLAR VA ULARGA QO 'YILADIGAN ASOSIY TALABLAR //Scientific progress. - 2021. - Т. 2. - №. 8. - С. 36-40. .
5. Пономаренко О. И., Холиддинов И. Х. Автоматизированная система анализа и управления качеством электроэнергии //Главный энергетик. -2021. - №. 1. - С. 18-24.
6. Hamidjonov Zuhriddin, Abdullaev Abduvokhid, Ashurov Abdulahad, Ergashev Komiljon Ravshan O'G'Li REACTIVE POWER COMPENSATION IN POWER GRIDS // Universum: технические науки. 2021. №11-6 (92). URL: https://cyberleninka. ru/article/n/reactive-power-compensation-in-power-grids (дата обращения: 06. 01. 2022).
7. Комолддинов Сохибжон Солижон Угли, Кодиров Афзалжон Ахрор Угли РАЗРАБОТКА СЛОЖНОГО АЛГОРИТМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ // Universum: технические науки. 2021. №11-5 (92). URL: https://cyberleninka. ru/article/n/razrabotka-slozhnogo-algoritma-elektricheskoy-tsepi (дата обращения: 06. 01. 2022).
8. Kodirov Afzaljon, Kobilov Mirodil, Toychiyev Zafarjon ANALYSIS OF REACTIVE POWER COMPENSATION IN INDUSTRIAL ENTERPRISES, ITS IMPORTANCE AND PRODUCTION METHODS // Universum: технические науки. 2021. №11-6 (92). URL: https://cyberleninka. ru/article/n/analysis-of-reactive-power-compensation-in-industrial-enterprises-its-importance-and-production-methods (дата обращения: 06. 01. 2022).
9. Kobilov Mirodil, Kodirov Afzal PROBLEMS OF DETECTING SINGLEPHASE GROUNDING IN LOW VOLTAGE NETWORKS // Universum: технические науки. 2021. №11-6 (92). URL: https://cyberleninka. ru/article/n/problems-of-detecting-single-phase-grounding-in-low-voltage-networks (дата обращения: 06. 01. 2022).
10. ILKHOMBEK KHOLIDDINOV et al. INFLUENCE OF ASYMMETRICAL MODES ON THE VALUE OF ADDITIONAL POWER
LOSSES IN LOW-VOLTAGE ELECTRICAL NETWORKS [Электронный ресурс]. URL: osf. io/s3em9.
11. Рахимов Миркамол Фарходжон Угли СОВРЕМЕННАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ УЗБЕКИСТАНА // Universum: технические науки. 2021. №3-4 (84). URL: https://cyberleninka. ru/article/n/sovremennaya-energetika-i-perspektivy-razvitiya-energosistemy-uzbekistana (дата обращения: 06. 01. 2022).
12. Холиддинов И. Х., Туйчиев З. З. АНАЛИЗ РАСЧЕТА СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ В ПРОГРАММЕ MULTISIM //Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии. - 2021. - С. 11.
