Разработка методов моделирования режимов распределительных электрических сетей на базе современных информационных технологий

• Автор: Кононов, Юрий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 390 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Обзор современного состояния проблемы моделирования

режимов РС в России и за рубежом.

1.1. Классификация задан и обзор методов расчета

установившихся режимов разомкнутых РС

1.2. Обзор методов расчета потерь электроэнергии в сетях

1.3. Обзор методов оптимизации режимов РС.

1.4. Обзор методов оптимизации схем РС

.5. Сравнительная характеристика отечественных и

зарубежных комплексов программ моделирования режимов РС .

1.6 Выводы по главе 1
2. Моделирование нормальных установившихся режимов разомкнутых электрических сетей.
2.1. Систематизация математических моделей установившихся
режимов разомкнутых сетей и методов их решения
2.2. Теоретический анализ различных модификаций метода
I ьютона, учитывающих топологические свойства разомкнутых сетей
2.3. Определение составляющих матрицы Якоби для
различных модификаций метода I Ьютона.
2.4. Разработка алгоритма расчета режима РС методом
1 Ьютона с учетом топологических свойств разомкнутых сетей
2.5. Экспериментальное исследование методов расчета
разомкнутых РС
2.6. Исследования влияния коэффициента загрузки сети на
сходимость различных методов.
2.7. Выводы по главе 2.
Расчет потерь электроэнергии и установившихся режимов в РС низкого напряжения
3.1. Анализ погрешностей метода КмИ и регрессионных
зависимостей при расчете потерь электроэнергии в сетях низкого напряжения
3.2. Постановка задачи расчета установившегося
несимметричного режима 0, кВ учетом провода уличного освещения и повторных заземлений
3.3. Разработка методики и алгоритма расчета установившегося режима сети 0, кВ с учетом провода
освещения и повторных заземлений
3.4. Разработка методики и алгоритма расчета потерь
электроэнергии в низковольтных сетях
3.5. Выводы по главе
Оптимизация текущих режимов и схем РС.
4.1. Оптимизации текущего режима РС ка базе метода
приведенного градиента
4.2. Моделирование трансформаторов при оптимизации режимов электрических сетей.
4.3. Разработка методики совместной оптимизации текущих режимов питающих и РС.
4.4. Моделирования текущих послеаварийных режимов РС . . .
4.5. Выводы по главе
Оптимизация краткосрочных и долгосрочных режимов и схем РС .
5.1. Постановка задачи оптимизации сезонных режимов и схем РС
5.2. Оптимизация сезонных режимов и схем РС на базе метода приведенного градиента
5.3. Разработка способа регулирования напряжения в центре питания РС на основе ЭВМ по критерию минимума потерь энергии
5.4. Учел питающих сетей при оптимизации режимов и схем
5.5. Выводы по главе 5
6. Разработка промышленного комплекса программ для решения
задач моделирования и оптимизации режимов и схем РС в ИДСУ ПЭС
6.1. Основные концепции и назначение программ комплекса
6.2. Разработка общего взаимодействия программ комплекса и ЬД на основе объектноориентированного подхода и клиентсерверной технологии
6.3. Разработка специализированного редактора расчетных схем с использованием объектноориентированного программирования и технологии ЛспусХ.
6.4. Разработка технологии интеграции комплекса с СИГ и
6.5. Интеграция комплекса КегяРС с ОИУК, системами
АСКУЭ и АСДУ АОэнерго.
6.6. Опыт практического внедрения и использования
комплекса в энергосистемах и ПЭС.
6.7. Выводы по главе 6
Заключение.
Литература


Однако применение методов поэлементного расчета в сетях 0, кВ требует учета продольной и поперечной несимметрии, провода уличного освещения, потерь в нулевом проводе, устройствах заземления и других особенностей этих сетей. В предлагается методика и программа для определения и анализа потерь энергии и режима в электрических сетях до В. Для упрощения расчетного алгоритма приняты известные допущения. Методика предполагает условную классификация сетей 0, кВ на две группы. К первой отнесены разветвленные схемы отходяших от ТП ,4 кВ распределительных линий с отпайками разной протяженности и фазности. Ко второй радиальнолучевые схемы, питающие в основном сконцентрированные нагрузки. Для схем первой группы нагрузка одной распределительной линии 0, кВ принимается равномерно распределенной вдоль ее фазных проводов. Для схем второй группы плотность тока в линии принимается одинаковой по всей ее длине. Погрешность метода, обусловленная принятыми допущениями по у тверждению авторов , не превышает . Первое допущение характерно щя магистральных схем сельскохозяйственных сетей, коммунальнобытовых сетей небольших городов и поселков, внутрицеховых сетей промышленных предприятий и т. Г к,АХ 1. Лр, 1. Л плотность тока на головном участке схемы радиальной линии, Амм. Переход от потерь мощности к потерям энергии осуществляется с помощью времени потерь для активной и реактивной мощности, определяемых по режимным параметрам головного участка распределительной линии и характеру подключенных потребителей. Расчеты потерь энергии и режимов по описанному алгоритму реализованы в виде программы, работающей с автоматизированным банком данных . Составляется расчетная схема сети, па которую наносятся длины участков, марки фазных и нейтральных проводов, система выполнения сети па участках. Все узлы сети нумеруются и затем вся эта информация подготавливается для ввода в ЭВМ. Если нагрузка ТП задана в виде потока энергии IV. Т за время то вначале определяют средний максимальный ток в цепи трансформатора
1. Тг со рТ
Здесь используют значения ТвК1 и соар, собранные для расчета потерь в сети 6 кВ. СгГ О
5. Для каждого участка сети определяются сосредоточенные токовые нагрузки, приходящиеся на одну фазу. Таким образом, на каждом участке сети протекают сосредоточенный 1С. Квадрат эквивалентного тока на участке, которому пропорциональны потери мощности и энергии, определяется по выражению 1. Л К,. Коэффициент Лопределяется но формуле
1. Для систем сетей три фазы с нейтральным проводом, две фазы с нейтральным проводом с симметричной нагрузкой, а также одна фаза с нейтральным проволом коэффин иент Кг 1 Приведенные формулы, очевидно, являются общим случаем 1. Сопротивления фазных и нейтрального проводов определяются по удельным их параметрам и длинам участков. Потери мощности на каждом участке се г и находятся но выражениям 1. При этом коэффициент г. Определяется время наибольших потерь по активной и реактивной мощности. Поданным пп. Рассмотренная выше методика и алгоритм расчета программы, несомненно, позволяют достичь лучшей точности расчета потерь по сравнению с методами, основанными на выполнении замеров напряжений, а тем более на регрессионных зависимостях. Следует заметить, что при отсутствии сформированной базы данных сбор и переработка информации применительно к рассмотренной программе достаточно трудоемки. Поэтому данная методика рекомендуется для определения потерь энергии в выборке схем сети при использовании выборочного метода оценки потерь. Анализ методов расчета потерь электроэнергии в сетях 0. В зависимости от используемой для расчета информации можно выделить метод статистические методы и методы, основанные на поэлементном расчете сетей. Каждый из этих методов имеет свою область применения и точность расчетов. Метод КиН требует выполнения одновременных замеров напряжений и токов. Неучет конфигурации сети, распределения нагрузок, коэффициента мощности, поперечной составляющей падения напряжения может приводить к дополнится ьны м югрш юстям резу ьтатов. Статистические методы могут использоваться для оценочных расчетов потерь в целом по всей сети на основе укрупненных показателей.