Моделирование систем электроснабжения с мощными токопроводами

• Автор: Соколов, Виталий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Уравнения установившегося режима

1.2. Метод симметричных составляющих.

1.3. Фазные координаты в расчетах режимов электрических систем.

1.4. Математические модели многопроподных систем.

1.5. Уравнения установившегося режима СЭС в фазных координатах.

1.6. Токораенределение в проводах многоироводных ЛЭП.

Выводы.
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОКОПРОВОДОВ В ФАЗНЫХ КООРДИНАТАХ .
2.1. Моделирование гибких токопроводов.
2.2. Моделирование шинопроводов
2.3. Моделирование газоизолированных линий электропередачи.
Выводы.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛЭП, ВЫПОЛНЕННЫХ СПЭКАБЕЛЯМИ И СИП
3.1. Моделирование одножильных экранированных кабелей
3.2. Анализ технической эффективности самонесущих изолированных проводов. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список
Приложение Материалы о внедрении
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВЛИ воздушная линия электропередач с изолированными проводами
ГИЛ газоизолированная линия электропередач
ИМ имитационное моделирование
ИРМ источники реактивной мощности
КУ компенсирующая установка
ЛЭ линия электропередачи
ПАР послеаварийный режим
К программный комплекс
РМ реактивная мощность
РЭС район электрических сетей
СВЭ система внешнего электроснабжения
СИП самонесущий изолированный провод
СМЭ статический многоироводный элемент
СПИН сверхпроводниковый индуктивный накопитель энергии
СГ1Э изоляция из сшитого полиэтилена
СЭС система электроснабжения
ТП трансформаторная подстанция
УУР уравнения установившегося режима
УФК устройство фильтрации и компенсации
ЭДС электродвижущая сила
ЭМП электромагнитное поле
ЭС электрическая система
ЭСО энергоснабжающая организация
ЭЭ электроэнергия
ЭЭС электроэнергетическая система
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Практическая значимость полученных научных результатов состоит в решении актуальных научно-технических задач, связанных с моделированием режимов современных СЭС, включающих элементы, имеющие значительные электромагнитные влияния между токоведущими частями, с учетом реального токораспределения и эффекта близости. Реализация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы в виде компьютерных моделей СЭС, практических рекомендаций по проектированию и эксплуатации систем электроснабжения, переданы в филиал «Южные электрические сети» ОАО «ИЭСК», а также в ООО «Централизованная энергоремонтная фирма», ООО «Энергостройконсалт», ООО «Энергия М». Материалы диссертации используются в учебном процессе в Иркутском государственном университете путей сообщения. Апробация работы. Результаты, полученные на основе проведенных в диссертации исследований, докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: международная конференция «Энергетика и энергоаффективные технологии», Липецк, ; I межвузовская научная интернет -конференция "Перспективы развития транспорта в XXI веке", Иркутск, ; всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса», Самара; всероссийская научно-практическая конференция «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования», Хабаровск, ; межвузовская научно-практическая конференция «Транспортная инфраструктура Сибирского региона», Иркутск, ; научно-практическая конференция «Проблемы развития железнодорожного транспорта», г. Красноярск, г. XV Байкальская всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке и управлении», Иркутск-Байкал, . Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе четыре статьи в рецензируемых журналах по списку ВАК. В работах с соавторами соискателю принадлежит от до % результатов. Положения, составляющие новизну и выносимые на защиту, получены лично автором. В первой главе рассмотрены теоретические основы расчета режимов СЭС в фазных координатах. Основное внимание уделено вопросам формирования и решения уравнений установившегося режима (УУР) [, , ]. Показано, что расчеты режимов прина/щежат к числу задач, которые имеют большое значение при проектировании и эксплуатации СЭС. В расчетах режимов обычно используются различные модификации метода узловых напряжений. При этом для каждого узла / из п узлов сети составляется одно комплексное или два действительных нелинейных уравнения. Этот метод применим в сетях, для которых можно найти сопротивления элементов для разных последовательностей и имеет ограниченное применение для ЭЭС, имеющих различные параметры по фазам. Основной причиной, резко ограничивающей возможности применения метода симметричных составляющих, является сильное усложнение схем замещения при росте числа несиммет-рий в ЭЭС. По этой же причине затруднена формализация метода для применения его в расчетных алгоритмах при реализации в программных средствах. Фактически метод работает только при расчетах режимов в симметричных трехфазных системах при одной-двух введенных несимметриях. Наиболее эффективно задача расчета сложнонесимметричных режимов может быть решена на основе применения фазных координат. При их использовании ЭЭС может описываться трехлинейной схемой или представляться в виде компаунд-сети. В первом случае каждый трехфазный элемент задается тремя сопротивлениями с электромагнитными связями или соответствующими схемами замещения. Число узлов расчетной схемы по отношению к однолинейной сети при этом утраивается. Во втором случае трехфазная сеть рассматривается как однолинейная, в которой каждая ветвь представляется в виде матрицы размерности 3x3, а токи и напряжения - векторами размерности 3. Первый способ позволяет рассматривать любые многофазные элементы, например, линии электропередачи (ЛЭП) с тросами. При втором способе учет таких элементов существенно затрудняется. Использование фазных координат целесообразно при необходимости учета различий в пофазных параметрах линии, для определения режимов комбинированных однофазных и трехфазных систем, для расчетов систем с особыми схемами соединений трансформаторов, а также при оценке взаимных электромагнитных влияний линий друг на друга.