Расчет параметров схемы замещения
Сопротивления линий электропередач определяется по формулам:
(2.1)
где 
, 
— погонные активное и реактивное сопротивления, Ом/км;
L—длина линии, км;
n — количество параллельно работающих цепей ЛЭП.
Сопротивления трансформатора рассчитываются по формулам
(2.2)
где n — количество параллельно работающих трансформаторов,
— потери активной мощности в опыте короткого замыкания, кВт;
— напряжение короткого замыкания, %;
— номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ;
— номинальная мощность трансформатора, МВА.
Параметры схемы замещения следует привести к одному напряжению. В качестве базисного берем номинальное напряжение сети высокого напряжения.
Приведение сопротивлений выполняется по формулам:
(2.3)
где R, Х — активное и реактивное сопротивления элемента сети, Ом,
приведенные к собственной ступени напряжения (UНН);
R’, Х’ — активное и реактивное сопротивления того же элемента,
приведенные к базисному напряжению (Uвн);
КT— коэффициент приведения (коэффициент трансформации).
(2.4)
Пример расчета параметров схемы замещения.
Рассчитаем сопротивления ВЛЭП 1*АС-240, отходящих от энергосистемы, по формуле (2.1):
Рассчитаем сопротивления кабельной линии электропередач 1*ААШВ-185, по формуле (2.1):
| КЛ НН (прочие ЛЭП) 1*ААШВ-185
|
Приведем сопротивление к одному уровню напряжений по формуле (2.3).
Для этого рассчитаем коэффициент трансформации, используя формулу (2.4):
Таблица 2.1 – Технические параметры трансформаторов
| Тип
|  ,
МВ·А
|  , кВ
|  , %
|  ,
кВт
|
| ТРДН-40000/110
|
|
| 10,5
|
|
| ТРДЦН-80000/110
|
|
| 10,5
|
|
Рассчитаем сопротивление трансформатора Т1- 2*ТРДН-40 по формуле (2.2):
Расчет всех параметров схемы приведен в Приложении Б
Таблица 2.2 - Параметры схемы замещения
| Номер ветви
| Сопротивление ветви
| Номер ветви
| Сопротивление ветви
|
|
| 2.021+0.932i
|
| 3.96+8.4i
|
|
| 14.145+6.522i
|
| 1.98+4.2i
|
|
| 4.683+2.722i
|
| 3.564+7.56i
|
|
| 20.292+11.798i
|
| 2.772+5.88i
|
|
| 7.805+4.537i
|
| 3+10.125i
|
|
| 14.048+8.168i
|
| 3.6+12.15i
|
|
| 0.711+17.358i
|
| 1.8+6.075i
|
|
| 0.641+17.358i
|
| 1.584+3.36i
|
|
| 1.98+4.2i
|
| 2.376+5.04i
|
|
| 0.99+2.1i
|
| 2.772+5.88i
|
|
| 3.564+7.56i
|
| 4.356+9.24i
|
|
| 3.168+6.72i
|
|
|
| | | | | |
Рис.2.2 - Схема замещения сети с полученными значениями сопротивлений
3 РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Рис.3.1 - Направленный граф
Расчет проводим прямым методом.
Данные берутся из результатов расчета предыдущих разделов и на основании схемы замещения, выполненной согласно приложению теории графов к электрическим цепям.
Рабочий режим любой схемы замещения определяется полностью системой узлового и контурного уравнений состояния:
M⋅ I = J
N⋅Z ⋅ I = Ek
где N – вторая матрица соединений;
Еk – матрица контурных ЭДС.
Структура алгоритма расчета:
1. В схеме замещения выделяются дерево и хорды, выполняется их нумирация.
2. Составляется матрицы узловых задающих токов — J:
(3.1)
где 
, - математическое ожидание активной мощности, МВт;
- математическое ожидание реактивной мощности, МВАр;
- напряжение балансирующего узла, кВ.
3. Составляется матрица сопротивлений ветвей схемы, разделив её на две подматрицы - для дерева ZВα и хорд ZВβ.
4. Составить первые матрицы соединений для дерева Мα и хорд Мβ
5. Составить вторые матрицы соединений для дерева Nα и хорды Nβ.:
6. Определить матрицу коэффициентов распределения токов в ветвях
дерева СР по матрице Мα
7. Рассчитать токи в ветвях хорды по матричному уравнению:
8. Рассчитать токи в ветвях дерева по выражению:
9. Определить матрицу узловых напряжений:
10. Перевести напряжения и токи к реальным значениям по формуле:
Пример произведен по нагрузке утреннего максимума:
Матрицы узловых задающих токов, кА
Матрицы сопротивлений ветвей схемы – для дерева ZВα и хорд ZВβ.
| Первая матрица соединений М
|
| Матрица коэффициентов распределения токов, кА
|
| Вторая матрица соединений N
|
Токи в ветвях дерева и хорды, кА
Матрица узловых напряжений, кВ
Реальные значения токов и напряжений: кА, кВ
| Значения токов и напряжений: кА, кВ
|
Таблица 3.1 - Реальные значения напряжений узлов, кВ
| Напряжения узлов
| Утренний максимум
| Вечерний максимум
| Ночной минимум
|
| U1
| 9.117-0.811i
| 9.095-0.83i
| 9.249-0.726i
|
| U2
| 8.935-0.759i
| 8.913-0.778i
| 9.122-0.689i
|
| U3
| 9.478-0.378i
| 9.462-0.42i
| 9.532-0.331i
|
| U4
| 9.442-0.321i
| 9.416-0.369i
| 9.456-0.273i
|
| U5
| 9.123-0.812i
| 9.101-0.831i
| 9.253-0.726i
|
| U6
| 8.948-0.875i
| 8.926-0.885i
| 9.033-0.782i
|
| U7
| 104.765-4.187i
| 104.596-4.651i
| 105.211-3.662i
|
| U8
| 101.857-9.153i
| 101.615-9.36i
| 102.836-8.143i
|
| U9
| 106.19-2.974i
| 105.8-3.808i
| 106.361-2.581i
|
| U10
| 105.141-3.482i
| 104.873-3.991i
| 105.381-3.101i
|
| U11
| 106.5-2.551i
| 106.338-2.918i
| 106.777-2.247i
|
| U12
| 106.576-2.66i
| 106.446-2.929i
| 106.868-2.368i
|
| U13
| 105.298-3.572i
| 105.143-3.838i
| 105.74-3.194i
|
| U14
| 106.407-2.796i
| 106.257-3.092i
| 106.678-2.496i
|
| U15
| 106.987-2.427i
| 106.741-2.981i
| 107.142-2.126i
|
| U16
| 105.861-3.076i
| 105.641-3.51i
| 106.089-2.74i
|
| U17
| 107.512-2.061i
| 107.347-2.466i
| 107.66-1.813i
|
| U18
| 107.24-2.267i
| 107.073-2.651i
| 107.384-2.012i
|
| U19
| 107.655-2.009i
| 107.566-2.211i
| 107.838-1.795i
|
Таблица 3.2 - Действительные значения напряжений узлов, кВ
| Напряжения узлов
| Утренний максимум
| Вечерний максимум
| Ночной минимум
|
| U1
| 9.153
| 9.133
| 9.277
|
| U2
| 8.968
| 8.947
| 9.148
|
| U3
| 9.485
| 9.472
| 9.538
|
| U4
| 9.447
| 9.423
| 9.46
|
| U5
| 9.159
| 9.139
| 9.282
|
| U6
| 8.99
| 8.97
| 9.067
|
| U7
| 104.849
| 104.699
| 105.275
|
| U8
| 102.267
| 102.045
| 103.158
|
| U9
| 106.232
| 105.868
| 106.393
|
| U10
| 105.198
| 104.949
| 105.426
|
| U11
| 106.53
| 106.378
| 106.8
|
| U12
| 106.61
| 106.486
| 106.895
|
| U13
| 105.358
| 105.213
| 105.788
|
| U14
| 106.444
| 106.302
| 106.707
|
| U15
| 107.015
| 106.783
| 107.164
|
| U16
| 105.906
| 105.7
| 106.124
|
| U17
| 107.532
| 107.375
| 107.675
|
| U18
| 107.264
| 107.106
| 107.403
|
| U19
| 107.674
| 107.589
| 107.853
|
| | | | | |
Таблица 3.3 - Реальные значения токов ветвей, кА
| Токи ветвей
| Утренний максимум
| Вечерний максимум
| Ночной минимум
|
| I1
| 0.289-0.173i
| 0.289-0.173i
| 0.202-0.121i
|
| I2
| 1.155-0.981i
| 1.155-0.981i
| 0.808-0.687i
|
| I3
| 0.866-0.577i
| 0.866-0.577i
| 0.606-0.404i
|
| I4
| 0.214-0.478i
| 0.276-0.48i
| 0.33-0.55i
|
| I5
| 1.443-1.155i
| 1.443-1.155i
| 1.01-0.808i
|
| I6
| 2.169-0.893i
| 2.134-0.949i
| 2.189-0.914i
|
| I7
| 0.098-0.096i
| 0.104-0.096i
| 0.085-0.087i
|
| I8
| 0.328-0.186i
| 0.325-0.191i
| 0.291-0.157i
|
| I9
| 0.18-0.105i
| 0.248-0.107i
| 0.16-0.11i
|
| I10
| 0.29-0.206i
| 0.329-0.211i
| 0.271-0.209i
|
| I11
| 0.105-0.085i
| 0.1-0.086i
| 0.092-0.074i
|
| I12
| 0.141-0.094i
| 0.152-0.095i
| 0.125-0.085i
|
| I13
| 0.148-0.083i
| 0.148-0.085i
| 0.132-0.072i
|
| I14
| 0.268-0.171i
| 0.292-0.174i
| 0.243-0.162i
|
| I15
| 0.03-0.019i
| 0.053-0.019i
| 0.025-0.02i
|
| I16
| 0.203-0.139i
| 0.214-0.143i
| 0.186-0.133i
|
| I17
| 0.254-0.17i
| 0.295-0.175i
| 0.228-0.164i
|
| I18
| 0.233-0.158i
| 0.266-0.162i
| 0.211-0.153i
|
| I19
| 0.409-0.265i
| 0.444-0.269i
| 0.369-0.247i
|
| I20
| 0.149-0.086i
| 0.195-0.088i
| 0.136-0.09i
|
| I21
| 0.087-0.067i
| 0.115-0.068i
| 0.085-0.077i
|
| I22
| 0.181-0.103i
| 0.177-0.106i
| 0.159-0.085i
|
| I23
| 0.006+0.011i
| -0.003+0.01i
| 0.007+0.013i
|
Таблица 3.4 - Действительные значения токов ветвей, кА
| Токи ветвей
| Утренний максимум
| Вечерний максимум
| Ночной минимум
|
| I1
| 0.337
| 0.337
| 0.236
|
| I2
| 1.515
| 1.515
| 1.061
|
| I3
| 1.041
| 1.041
| 0.729
|
| I4
| 0.524
| 0.554
| 0.641
|
| I5
| 1.848
| 1.848
| 1.294
|
| I6
| 2.345
| 2.335
| 2.372
|
| I7
| 0.137
| 0.141
| 0.121
|
| I8
| 0.377
| 0.377
| 0.33
|
| I9
| 0.208
| 0.27
| 0.195
|
| I10
| 0.356
| 0.39
| 0.342
|
| I11
| 0.135
| 0.132
| 0.118
|
| I12
| 0.17
| 0.179
| 0.152
|
| I13
| 0.169
| 0.171
| 0.151
|
| I14
| 0.318
| 0.34
| 0.292
|
| I15
| 0.036
| 0.056
| 0.032
|
| I16
| 0.246
| 0.257
| 0.229
|
| I17
| 0.306
| 0.343
| 0.28
|
| I18
| 0.282
| 0.312
| 0.26
|
| I19
| 0.487
| 0.519
| 0.444
|
| I20
| 0.172
| 0.214
| 0.163
|
| I21
| 0.11
| 0.134
| 0.114
|
| I22
| 0.208
| 0.206
| 0.18
|
| I23
| 0.013
| 0.011
| 0.015
|
Проверка результатов расчета производится по балансу мощностей в узлах схемы и первому закону Кирхгофа
где 
ток ветви, m - кол-во ветвей
где Sвх.k – входная мощность источника, МВА;
l – количество источников;
Sнагр.i – мощность нагрузки, МВА
n – количество нагрузок.
где 
-токи выходящие из балансного узла, кА
Для утреннего максимума первый закон Кирхгофа выглядит так:
| Проверка по балансу мощностей
|
Расчеты проводились в программном пакете MathCAD. Пример расчета приведен в Приложении В.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовой работе произведена статистическая обработка графиков электрических нагрузок. Выполнена основная задача по расчету параметров установившегося режима системы электроснабжения. Рассчитаны параметры схемы замещения сети, статистически обработаны графики нагрузок и проанализированы коэффициенты парной корреляции. Установлено, что чем больше значение коэффициента вариации, тем резче нагрузка. Напряжения в узлах нагрузок не превышают допустимые.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1) Ершевич В.В., Справочник по проектированию электроэнергетических систем [Текст] \ Ершевич В.В., Шапиро И.М., Зейлигер А.Н. − Москва: Энергоатомиздат, 1985.—349 с.
2) Белых Г.Б, Методическая разработка к курсовой работе по дисциплине «Математические задачи энергетики и применение ЭВМ» Для студентов всех форм обучения специальности 140211. [Текст] \ Белых Г.Б, Шеметов А.Н. − Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2005.— 46с.
3) Идельчик В.И. Электрические системы и сети. [Текст] \ Идельчик В.И. — Москва.: Энергоатомиздат, 1989.—592с.
| Статистическая обработка графиков электрических нагрузок
|
| Утренний максимум с 9-11ч
|
| Вечерний максимум с 18-22ч
|
| Среднее квадратическое отклонение (стандартное отклонение)
|
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 69 | Нарушение авторских прав
mybiblioteka.su - 2015-2025 год. (0.045 сек.)
