Совершенствование моделей расчета и анализа потерь мощности и энергии в линиях электропередачи

• Автор: Степанова, Анна Александровна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Современное состояние проблемы расчета потерь мощности и энергии в ЛЭП и идентификации ее параметров
1.1 Анализ расчетных выражений для определения потерь мощности в ЛЭП
1.2 Анализ методов расчета потерь энергии в ЛЭП
1.3 Задача идентификации параметров ЛЭП Выводы по главе
2. Разработка математической модели ЛЭП на основе уравнений длинной линии и сравнительный анализ точности моделирования 2 Л Математическое описание потерь мощности в ЛЭП
2.2 Математическое описание потерь энергии в ЛЭП
2.3 Вывод формул для расчета модуля напряжения и угла
2.4 Разработка математических моделей для анализа погрешностей
2.5 Исследование погрешностей расчета потерь мощности в ЛЭП по различным моделям
2.5.1 Анализ погрешностей выражений для определения потерь активной мощности
2.5.2 Анализ погрешностей выражений для определения потерь реактивной мощности
2.5.3 Анализ погрешностей выражений для расчета нагрузочных потерь мощности
2.6 Исследование погрешностей расчета потерь энергии в ЛЭП различными методами
Выводы по главе
3. Решение задачи идентификации удельных параметров ЛЭП
3.1 Постановка и алгоритмы решения задачи идентификации удельных параметров ЛЭП
3.2 Исследование влияния погрешностей измерений на результаты идентификации удельных параметров ЛЭП
3.2.1 Исследование влияния погрешности измерения активной мощности на погрешность результатов
3.2.2 Исследование влияния погрешности измерения реактивной мощности на погрешность результатов
3.2.3 Исследование влияния погрешности измерения угла 5 на погрешность результатов
3.2.4 Исследование влияния погрешности измерения напряжения на погрешность результатов
3.2.5 Анализ зависимости погрешности искомых параметров от длины линии
3.2.6 Анализ зависимости погрешности искомых параметров от загрузки линии
Выводы по главе 3
4. Применение разработанных моделей для совершенствования приемов эксплуатации и повышения эффективности ЛЭП
4.1 Использование идентификации удельных параметров ЛЭП при мониторинге гололедной нагрузки на ЛЭП
4.2 Влияние потока реактивной мощности на потери активной мощности в ЛЭП
4.3 Обоснование схемы построения системы управления режимом ЛЭП
Выводы по главе 4
Заключение
Список использованных источников
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Линии электропередачи (ЛЭП) - один из основных элементов электроэнергетических систем и электрических сетей. Основными показателями эффективности функционирования ЛЭП являются надежность и экономичность их работы. Повышение надежности ЛЭП требует постоянного контроля условий функционирования линий, к которым относятся климатические условия (температура, осадки, ветер, солнечная радиация), электрические (уровни напряжения и протекающие токи) и механические (ветровые и гололедные) нагрузки, которые испытывают ЛЭП в процессе эксплуатации. Повышение экономичности ЛЭП связано с таким управлением режимом их работы, которое обеспечивает снижение потерь мощности и энергии.
В электрических сетях всего мира в настоящее время наблюдается интенсивное внедрение современных информационных технологий: оперативно-управляющих информационных комплексов (ОУИК), автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ), автоматизированных информационных систем контроля гололедной нагрузки (АИСКГН), микропроцессорных счетчиков электроэнергии (МПСЭ), оптических трансформаторов тока и напряжения, WAMS технологий на базе устройств измерения фазы (PMU-устройства), позволяющих получать новую информацию о режимах ЛЭП, обладающую большей, чем прежде точностью, достоверностью и оперативностью доставки. Появление новых устройств управления режимами электропередач, таких, как FACTS или гибкие (управляемые) линии позволяет создавать новые подходы к управлению режимами ЛЭП для повышения их экономичности. Внедрение перечисленных устройств и систем служит предпосылкой к переходу традиционных электросетей в разряд «умных» сетей (Smart Grid).
Это требует, в свою очередь, пересмотра имеющихся подходов и

В работе [44] также показано, что в качестве выражений для расчета ПЭ для получения большей точности расчетов могут быть использованы уравнения (1.25) и (1.26), полученные из обратной Ш-образной схемы замещения ЛЭП.
Выводы по главе
Анализ современного состояния проблем расчета потерь мощности и энергии в ЛЭП и идентификации ее параметров позволяет сделать следующие выводы:
1. К настоящему моменту разработано значительное количество моделей расчета потерь мощности и энергии в ЛЭП, большинство из которых базируется на упрощающих допущениях, снижающих точность результатов. Насущной становится необходимость разработки подходов к осуществлению сравнительного анализа погрешностей моделей, предлагаемых для расчета потерь мощности и энергии в ЛЭП, и определение областей их возможного применения.
2. В современных условиях появления в электрических сетях новых средств получения информации, таких как WAMS, обеспечивающих повышенную точность и синхронность измерений, актуальной становится разработка моделей ЛЭП и расчетных выражений, обладающих повышенной точностью расчета параметров режима.
3. Идентификация какого-либо объекта электроэнергетики представляет собой определение параметров его математической модели (сопротивлений, проводимостей и т.п.) по данным замеров режимных характеристик (напряжений, токов, мощностей). Задача идентификации имеет множество постановок и методов решения, сводящихся, в основном, к экстремальной задаче, и для ее решения