Математическое моделирование городской электрической сети и разработка комплекса программ для службы распределения электроэнергии

• Автор: Михайлов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Исследование и анализ методов и моделей электрических сетей

1.1. Структура электрической сети уровня городского хозяйства

1.2. Описание функций диспетчера и центра управления сетями.

1.3. Необходимость наличия мнемосхемы.

1 .4. Описание необходимых функций учета электрооборудования

1.5. Задачи расчета электрических сетей.

1.6. Существующие методы расчта режимов электрических сетей

1.6.1. Основные положения ТОЭ в расчетах электрических систем и сетей

1.6.2. Расчет режима разомкнутой сети

1.6.3. Особенности расчета режимов замкнутых сетей.
1.6.4. Определение потокораспределения в линиях с двухсторонним питанием
1.6.5. Электрический расчет сети методом контурных уравнений.
1.6.6. Электрический расчет сети обобщенным методом контурных уравнений
1.6.7. Электрический расчет сети методом узловых напряжений
1.6.8. Применение итерационных методов при расчете режимов электрических сетей
1.7. Обзор рынка программного обеспечения комплексов паспортизации и мнемосхем.
1.8. Недостатки имеющихся моделей и программных комплексов
Глава 2. Математическая модель городской электрической сети.
2.1. Математическая модель графа электрической сети.
2.2. Алгоритм поиска оптимального источника питания для восстановления электроснабжения
2.3. Расчт фидера
2.4. Расчет пропускной способности электрической сети и допустимость оперативного переключения
2.5. Задача определения наличия напряжения в элементах электрической цепи
2.6. Имитация загрузки элементов сети электроснабжения
Глава 3. Реализация математической модели в виде комплекса программ
3.1. Общее описание комплекса программ и его архитектуры.
3.2. Реляционная модель городской электрической сети 6 кВ.
3.3. Выбор средства графического представления мнемосхемы
3.4. Редактор мнемосхемы
3.5. Разработка универсальной объектной модели графа
3.6. Основные модули комплекса программ.
3.6.1. Очередь сообщений
3.6.2. Архитектура подсистемы паспортизации.
3.6.3. Архитектура подсистемы расчтов
Глава 4. Эффект от внедрения программного комплекса.
Заключение
Список использованных источников


Линия электропередачи — это электроустановка, состоящая из проводов, кабелей, изолирующих элементов и несущих конструкций, предназначенная для передачи электрической энергии между двумя пунктами энергосистемы с возможным промежуточным отбором [8]. Классификация электрических сетей может осуществляться по роду тока, номинальному напряжению, выполняемым функциям, характеру потребителей, конфигурации схемы сети и т. По роду тока различаются сети переменного и постоянного тока. По напряжению: сверхвысокого напряжения - Ином >= 0 кВ, высокого напряжения — Шом от 0 кВ до 6 кВ, низкого напряжения - Ином < 1 кВ. По конфигурации сети делятся на замкнутые и разомкнутые (Ошибка! Источник ссылки не найден. В разомкнутых сетях потребитель получает питание только с одного направления, в замкнутых может получать с нескольких источников. По выполняемым функциям различают системообразующие, питающие и распределительные сети. Системообразующие сети обеспечивают системные связи, т. Режимом системообразующих сетей управляет диспетчер объединенного диспетчерского управления (ОДУ). Сети напряжением 0- кВ, связывающие энергосистемы, называют межсистемными [5]. Рис. Питающие (районные) сети предназначены для передачи электроэнергии от подстанций системообразующей сети и частично от шин 0-0 кВ электростанций к центрам питания (ЦП) распределительных сетей - районным подстанциям. Питающие сети обычно замкнутые. Распределительные (местные) сети предназначены для передачи электроэнергии на небольшие расстояния от шин низшего напряжения районных подстанций к промышленным, городским, сельским потребителям [3]. Они обычно работают в разомкнутом режиме. Различают распределительные сети высокого (ином > 1 кВ) и низкого (Ином < 1 кВ) напряжения. По характеру потребителей такие сети подразделяются на промышленные, городские и сети сельскохозяйственного назначения. Для электроснабжения больших промышленных предприятий и крупных городов осуществляются глубокие вводы высокого напряжения, т. В вблизи центров нагрузок. Городские электрические сети являются типовыми и состоят из оборудования напряжением 6, , кВ. Как уже говорилось, питание в энергосистему поступает с центров питания или подстанций [1] (Рис. ООШ ; Рабочая ^ яч. ТП - яч. ТП - яч. ГМ ? ТП - яч. Рис. Силовые трансформаторы питают сборные секции шин и преобразовывают электроэнергию более высокого межрегионального транспортного напряжения к уровню напряжения, принятому в городском хозяйстве. Сборные секции шин [] — это большие металлические пластины, обладающие большой пропускной способностью. Они представляются тёмной широкой линией (Рис. Секции могут условно делиться на полусекции шин, соединенные полусекционирующей коммутационной аппаратурой, которая в нормальном состоянии должна быть замкнута. Сборные секции шин соединяются друг с другом секционными коммутационными устройствами, которые в нормальном состоянии разомкнуты. Между трансформаторами и сборными секциями шин также стоят ячейки. Ячейка -это камера, в которой располагается различное электрооборудование: коммутационные устройства, предохранители, линейные заземляющие ножи (ЛЗН) и шинные заземляющие ножи (ШЗН), счетчики, измерительные трансформаторы напряжения (ИТН), измерительные трансформаторы тока (ИТТ) [, , ]. К секции шин присоединяются три ячейки с номерами 6, 8 и . В ячейку заводятся (присоединяются) линии электропередачи (ЛЭП) []. К одной ячейке может присоединяться несколько ЛЭП. Они имеют сложную структуру (Рис. ТП-О6 ЯЧ. ЯЧ. ЯЧ. ЯЧ. Рис. ЛЭП ВН - линия электропередачи высокого напряжения. Может содержать кабельные линии (КЛ) и воздушные линии (ВЛ), подсоединенные друг к другу в любом порядке []. ЛЭП ВН необходима для того, чтобы соединять ячейки ЦП с ячейками ТП (РП) или ячейки одной ТП (РП) с ячейками другой ТП (РП). ЛЭП может иметь отпайки. Отпайка - это новая ЛЭП ВН, одним концом подключенная к уже существующей ЛЭП ВН, и другим - к ячейке. ЛЭП ВН имеет диспетчерское наименование, которое формируется следующим образом - указывается начальная и конечная точка ЛЭП. Изображены несколько линий электропередач, которые имеют в составе как ВЛ, так и КЛ (Рис. Некоторые являются отпайками. Например, ЛЭП от седьмой опоры до первой ячейки ТП № .