Методические и практические вопросы полуволновой технологии передачи электроэнергии

• Автор: Зильберман, Самуил Моисеевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 363 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЯ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛУВОЛНОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1.1 Обзор исследований в области сверхдальних электропередач полуволнового типа.

1.2 Основы полуволновой технологии передачи электроэнергии

1.3 Комплексные испытания полуволновой электропередачи в сети 0 кВ Единой Европейской Энергосистемы

1.4 Перспективы применения полуволновых электропередач

1.5 Выводы

2. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ И НОРМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ СВЕРХДАЛЬНИХ ЛИНИЙ

2.1 Общие положения.

2.2 Схема замещения и нормальные режимы полуволновой линии

2.2.1 Схема замещения полуволновой линии
2.2.2 Распределение напряжений и токов вдоль полуволновой линии
2.2.3 Пропускная способность полуволновой линии.
2.3 Схема замещения и нормальные режимы околополуволновых линий
2.3.1 Настроенные на полуволну линии и их схемы замещения.
2.3.2 Фантомные схемы замещения околополуволновых
2.4 Регулирование мощности и напряжения в полуволновых линиях.
2.5 Статическая устойчивость
2.5.1 Работа электростанции на сверхдальнюю линию.
2.5.2 О влиянии полуволновой электропередачи на статическую устойчивость энергообъединения.
2.6 Функционирование полуволновой электропередачи в составе энергообъединения
2.6.1 Определение условия для совместной работы полуволновой электропередачи и шунтирующей сети
2.6.2 Влияние режима примыкающих систем на работу полуволновой электропередачи
2.6.3 Влияние режима межсистемных связей шунтирующей
сети на работу полуволновой электропередачи.
2.7 Требования к фазорегулирующему трансформатору по условиям работы полуволновой электропередачи в энергообъединении .
2.7.1 Анализ характерных режимов
2.7.2 Общая характеристика схемы и параметров фазо ре лидирующего устройства
2.8 Выводы.
3. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОЛУВОЛНОВЫХ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ В АВАРИЙНЫХ И ПОСЛЕ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ
3.1 Условия работы энергообъединения с полуволновой электропередачей.
3.2 Анализ внутренних перенапряжений и защита от них.
3.2.1 Общие положения
3.2.2 Коммутационные перенапряжения и их ограничение
3.2.3 Резонансные перенапряжения при коротких замыканиях и оценка их опасности
3.2.4 Динамические повышения напряжений в режиме
качаний и оценка их влияния на надежность работы
3.3 Электромеханические переходные процессы в схемах с полуволновой электропередачей.
3.3.1 Учет полуволновой электропередачи при анализе динамической устойчивости
3.3.2 Анализ динамической устойчивости при изолированной работе полуволновой электропередачи.
3.3.3 Анализ переходных электромеханических процессов при совместной работе полуволновой электропередачи
с шунтирующей сетью
3.4 Исследование послеаварийных режимов.
3.4.1 Особенности исследования послеаварийных режимов
при наличии полуволновой электропередачи.
3.4.2 Послеаварийные режимы при возникновении внезапных небалансов генерирующей мощности.
3.4.3 Послеаварийные режимы при авариях в шунтирующей сети.
3.5 Выводы
4. НАДЕЖНОСТЬ ПОЛУВОЛНОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
И ПУТИ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
4.1 Общий анализ показателей надежности.
4.2 Ограничение на максимально передаваемую мощность транспортной электропередачи.
4.3 Общая характеристика путей повышения надежности полуволновой электропередачи и способы оценки ее уровня.
4.3.1 Характеристика путей повышения надежности
4.3.2 Критерий для оценки уровня режимной
надежности.
4.3.3 Способ оценки уровня балансовой надежности.
4.4 Способы ликвидации неустойчивых однофазных
коротких замыканий в полуволновой линии
4.5 Исследование работы полуволновой электропередачи по двухфазной схеме.
4.6 Использование В Л с резервной фазой
4.7 Применение 4фазных электропередач.
4.8 Выводы.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ И ОЦЕНКА
ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУВОЛНОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ
5.1 Критерий экономической эффективности различных вариантов электропередач с учетом фактора надежности
5.2 Стоимостные показатели основных элементов электропередачи
5.2.1 Стоимостные показатели ВЛ.
5.2.2 Стоимостные показатели подстанций.
5.2.3 Стоимостные показатели устройств реактивной мощности
5.3 Потери мощности и энергии
5.3.1 Потери мощности на нагрев.
5.3.2 Потери мощности на корону.
5.3.3 Годовые потери электроэнергии.
5.4 Оптимизация конструктивных параметров ВЛ.
5.4.1 Выбор взаимного расположения фаз линии
5.4.2 Оптимизация конструкции фазы
5.5 Сравнение техникоэкономических показателей и надежности ПЭП и ППТ.
5.6 Анализ различных вариантов электроснабжения дефицитных регионов европейской части страны.
5.6.1 Оценка экономической эффективности покрытия базисной нагрузки в ЕЕЭС
5.6.2 Оценка экономической эффективности покрытия полупиковой нагрузки в ЕЕЭС.
5.6.3 Оценка эффективности привлечения маневренных
мощностей ОЭС Сибири в ЕЕЭС
5.7 Оценка эффективности использования полуволновой технологии для экспорта электроэнергии из России и в других регионах мира
5.7.1 Экспортная электропередача от ЮжноЯкутского гидроэнергетического комплекса в Китай.
5.7.2 Экспортная электропередача от ЮжноЯкутского гидроэнергетического комплекса в Южную Корею
5.7.3 Экспортная электропередача из Тюменского региона
на Украину.
5.7.4 Оценка эффективности применения полуволновых электропередач в Южной Африке
5.7.5 Оценка эффективности применения полуволновых электропередач в Бразилии
5.8 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


УРМ состоит в обеспечении условий для его выполнения. С помощью УРМ можно осуществлять либо компенсацию волновой длины, либо поддержание напряжения в промежуточных точках во всем диапазоне передаваемых мощностей. Для компенсации волновой длины используются устройства продольной компенсации УПК, устанавливаемые в промежуточных пунктах через каждые км. Поддержание напряжения в промежуточных точках линии осуществляется с помощью управляемых УРМ, в качестве которых могут использоваться подмагничиваемые шунтирующие реакторы, подключаемые непосредственно к линии, а также статические тиристорные или асиихронизированные компенсаторы, подсоединяемые к линии с помощью трансформаторов . Пропускная способность компенсированной ЭП повышается с увеличением числа промежуточных пунктов на линии и мощности УРМ в отдельном пункте. Существует ряд путей, позволяющих довести пропускную способность компенсированных электропередач до уровня, которым характеризуются Г1ПТ. В первую очередь здесь имеется в виду использование управляемых УРМ, а также компактных ВЛ . Недостатком компенсированных ЭП, предназначенных для транспорта электроэнергии на сверхдальние расстояния, является необходимость сооружения промежуточных пунктов и большая потребность в УРМ. Второй вариант решения проблемы сверхдальнего транспорта энергии на переменном токе базируется на использовании рис. Полуволновые электропередачи являются транзитными сверхдальними ЭП без присоединений к энергосистемам в промежуточных точках по маршруту их следования Высказанное выше положение о трудностях обеспечения с увеличением длины линии необходимой пропускной способности по условию устойчивости теряет свою справедливость, когда речь идет о сверхдальних линиях с электрической длиной, равной полуволне. ОГ, 1. При частоте Гц длина полуволновой линии согласно 1. Гц км. Если длина линии отличается от полуволновой, то придать ей свойства полуволны можно путем включения в концевых пунктах УРМ, обеспечивающих настройку на полуволну, если длина линии меньше полуволновой, и компенсацию до полуволны, если длина линии значительно больше полуволны. Практически работа линии в полуволновом режиме обеспечивается без применения УРМ в диапазоне длин 4 0 км, поскольку при длинах линии меньше полуволновой следует учитывать настраивающий эффект концевых автотрансформаторов, составляющий порядка 0 км, а при длинах, превышающих полуволновую в пределах 0 км, можно обойтись без компенсирующих устройств. Полуволновые линии обладают рядом свойств, которые отличают их от обычных линий переменного тока , . Отметим семь необычных свойств полуволновой линии. Независимость фазового сдвига между напряжениями по концам линии от передаваемой мощности. Рис. Тождественность полуволновой линии по критерию устойчивости с линией нулевой длины. Это означает, что в случае работы станции через полуволновую линию на очень мощную систему рис. Е . Рис. Идентичность полуволновой ЛИНИИ ПО способу Л1СННЯ потока мощности с линией постоянного тока. В полуволновой линии, как и в линии постоянного тока, величина передаваемой мощности может изменяться только за счет регулирования перепада напряжений по концам линии
где ки , Шг перепад напряжений Ртах максимальное значение передаваемой мощности кипт максимальное значение перепада напряжений. Сбалансированность по реактивной мощности во всех режимах. Известно, что в обычных линиях реактивная мощность по ее концам равна нулю лишь в режиме передачи натуральной мощности рис. Р натуральная мощность линии Л электрическая длина линии. Рис. В полуволновой линии при передаче любых значений активной мощности имеет место сбалансированность по реактивной мощности в концевых точках линии СЬ 0. Прямо пропорционалынш зависимость напряжения в середине линии от передаваемой мощности. Если в обычных линиях при изменении передаваемой мощности в широких пределах от нуля до 1,5Р. Р2 напряжение и мощность в конце линии. Рис. Главенствование критерия допустимого уровня напряжения над критерием устойчивости при расчете пропускной способности полуволновых линий.