Оптимизация состава и параметров компенсирующих устройств в электрических сетях нетяговых железнодорожных потребителей

• Автор: Малышева, Надежда Николаевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Введение
1 Компенсация реактивной мощности и связанных с этим искажений напряжений в распределительных электрических сетях.

1.1 Основные направления научных исследований

1.2 Источники реактивной мощности и искажений напряжений.

1.3 Характеристика режима напряжений, способов его регулирования и компенсации искажений

1.3.1 Вентильные преобразователи.

1.3.2 Сварочные аппараты.

1.3.3 Освещение

1.3.4 Электротермическое оборудование

1.4 Режимы работы компенсирующих устройств в распределительных сетях. Существующие подходы к выбору мощности и типов компенсирующих устройств. Нормативноправовая база.

1.5 Выбор мощности компенсирующих устройств

1.6 Распределение мощности компенсирующих устройств
1.7 Компенсация мощности при резкопеременных нагрузках.
1.8 Компенсация мощности с учетом влияния гармоник.
1.9 Анализ современных технических средств компенсации реактивной мощности и связанных с этим искажений напряжений.
1.9.1 Нерегулируемые компенсирующие устройства.
1.9.2 Ступенчаторегулируемые компенсирующие устройства
1.9.3 Управляемые компенсирующие устройства
1. Выводы и постановка задачи исследования.
2 Математическое моделирование параметров режима в распределительных сетях
2.1 Идентификация параметров случайных процессов изменения нарузок.
2.1.1 Экспериментальное определение вероятностных характеристик случайных процессов изменения нафузок
2.1.2 Статические характеристики фафиков нафузок по напряжению
2.1.3 Регулирующий эффект нафузки
2.1.4 Аппроксимация и квантование фафиков нагрузки.
2.1.5 Эмпирическая модовая декомпозиция графика нагрузки.
2.2 Методы расчета параметров режима электрических сетей
2.3 1 Остановка математической модели.
2.4 Результаты расчета и моделирования
2.4.1 Моделирование параметров режима электрической сети
2.4.2 Определение допустимых диапазонов изменения реактивной мощности при соблюдении заданных значений колебаний и отклонений напряжений.
2.4.3 Диаграммы рассеяния параметров режима.
2.5 Оценка адекватности математической модели
2.6 Выводы.
3 Оптимизация состава и параметров компенсирующих устройств
3.1 Постановка задачи в математической форме.
3.2 Задание режимнотехнические ограничений целевой функции
3.4 Алгоритм оптимизации состава компенсирующих устройств
3.5 Реализация оптимизационной задачи
3.5.1 Выбор состава и параметров компенсирующих устройств.
3.5.2 Определение количества и мощности ступеней регулирования компенсирующих устройств.
3.6 Выводы.
4 Экспериментальные исследования решения задачи оптимизации состава и параметров компенсирующих устройств
4.1 Натурные измерения.
4.2 Результаты математического моделирования.
4.3 Применение разработанного алгоритма и методики в условиях реальной системы электроснабжения
4.4 Оптимальный выбор состава и параметров компенсирующих устройств
4.5 Экономическая эффективность компенсации реактивной мощности
с использованием разработанного алгоритма
4.6 Выводы.
Заключение.
Список использованных источников


Другая же часть находится в распределительной сети за шинами потребителя. Но электроэнергетическая система ЭЭС представляет собой единую и неделимую структуру. Поэтому источники ухудшения КЭ влияют в той или иной мерс на всю систему, где электрическая сеть является передаточным звеном. Следовательно, электрооборудование независимо от того, кому оно принадлежит, может быть подвержено влиянию такого КЭ, которое установилось в данный момент в точке сети, где это оборудование присоединено. Выбор типа устройств, всегда должен осуществляться но тому признаку или параметру, который в данном узле представляется приоритетным. С другой стороны, и сами устройства многофункциональны. Так, синхронные генераторы воздействуют на баланс активной и реактивной мощности, регулируя частоту и напряжение. Фильтрокомпенсирующие и симметрирующие устройства не только компенсируют высшие гармоники тока и токи обратной последовательности, но и являются источниками реактивной мощности на основной. Статические быстродействующие устройства, которые конструируют на базе тиристоров и силовых транзисторов, обладают набором многофункциональных свойств, оказывающих влияние не только на установившиеся режимы, но и на переходные процессы. К такого рода устройствам относятся накопители электроэнергии, способные кроме системных функций компенсировать колебания и провалы напряжения. Отечественные ученые И. В. Жежеленко, Г. Я. Вагин и др. КЭ. Вопросы компенсация реактивной мощности КРМ, снижения потерь в электрических сетях затронуты учеными М. С. Либкиндом, М. Г. Шалимовым, Ю. Л. Саенко, А. Л. Церазовым и др. В качестве компенсирующих устройств используются синхронные компенсаторы СК, батареи конденсаторов, статические тиристорные компенсаторы СТК, статические синхронные компенсаторы СТАТКОМ и синхронные двигатели. Применяемые в настоящее время СК представляют собой крупные агрегаты с водородным охлаждением. Преимуществом синхронных компенсаторов является положительный регулирующий эффект, заключающийся в том, что при снижении напряжения в сети отдаваемая СК мощность увеличивается. Быстрое автоматическое регулирование возбуждения СК повышает устойчивость режимов работы элекгрической системы, снижает влияние толчковых нагрузок на стабильность напряжения и улучшает режимные параметры сетей с несимметричными нагрузками. Батареи силовых конденсаторов в настоящее время находят широкое применение в электрических сетях. Это объясняется тем, что конденсаторы сравнительно дешевы, для их эксплуатации требуются незначительные расходы и имеется возможность размещать их в электрических сетях как в виде крупных единиц на подстанциях сетей энергосистем, так и мелких батарей, подключаемых у электроприемников. Применение статических компенсирующих устройств позволяет существенно снизить нагрузку но реактивной мощности и высшим гармоникам тока трансформаторов, питающих потребители, что дает возможность подключить дополнительную нагрузку, а так же улучшить показатели качества напряжения и тем самым повысить качество выпускаемой продукции и производительность технологического процесса потребителя электроэнергии. СТАТКОМ одно из самых современных и совершенных устройств категории . Благодаря применению СТАТКОМ появляется возможность не только гибко регулировать напряжение сети, но и увеличивать пропускную мощность имеющихся сетей за счт оптимизации потока мощности. Распространенным источником реактивной мощности на промышленных предприятиях являются синхронные двигатели СД, устанавливаемые для электропривода соответствующего технологического оборудования. В режиме перевозбуждения они могут быть использованы для генерации реактивной мощности. Однако потери энергии в двигателе в этом режиме существенно возрастают по сравнению с режимом работы при коэффициенте мощности, равном единице. При решении вопроса о целесообразности генерации реактивной мощности СД необходимо сопоставить дополнительные потери в двигателях с издержками, определяемыми отклонением напряжения от наилучшего, а также с потерями мощности в сети.