Расчет оптимальной схемы электроснабжения потребителей

Исходными данными для курсового проекта являются расстояния от пяти потребителей до трех понизительных подстанций П1 – 35/10 кВ, П2 – 110/35 кВ, П3 – 110 кВ. Длины линий приведены в таблице 1. Так же даны значения стоимости передачи электрической энергии по ЛЭП от П1, П2 и П3 – соответственно с1, с2 и с3. Значения удельной стоимости передачи приведены в таблице 2. Активная мощность каждого из потребителей дана в таблице 3. Максимальная мощность, которая может быть отпущена с шин каждой из подстанций соответственно равна: Р1м, Р2м и Р3м, эти значения приведены в таблице 4.

Таблица 1 – Расстояния от потребителей до понизительных подстанций.

линия	Л1П1	Л1П2	Л1П3	Л2П1	Л3П1	Л4П1	Л5П1
длина, км

Таблица 2 – Удельная стоимость передачи электроэнергии.

С1	С2	С3
0,026 руб/км	0,018 руб/км	0,014 руб/км

Таблица 3 – Мощности нагрузок.

Р1	Р2	Р3	Р4	Р5
24 МВт	15 МВт	26 МВт	16 МВт	18 МВт

Таблица 4 – Максимальная активная мощность подстанций.

Р1м	Р2м	Р3м
62 МВт	58 МВт	59 МВт

Конфигурация системы электроснабжения должна отвечать минимуму стоимости передачи мощности всем потребителям. Так как в курсовом проекте необходимо недостающие расстояния от потребителей определить графически, то таких вариантов будет множество. Следовательно необходимо выбрать такой вариант, значение целевой функции у которого будет меньшим по сравнению с другими разработанными вариантами.

При выборе конфигурации электрической сети необходимо использовать программу Microsoft Excel и ее надстройку «Поиск решения».

Для нахождения наиболее оптимального варианта необходимо составить целевую функцию и ограничения.

Целевая функция:

,

где З – затраты;

с – стоимость передач электроэнергии;

L – длина ЛЭП;

Р – мощности, передаваемые от подстанций к потребителям.

Ограничения:

Р_п1н1+Р_п2н1+Р_п3н1-Р_н1=0;

Р_п1н2+Р_п2н2+Р_п3н2-Р_н2=0;

Р_п1н3+Р_п2н3+Р_п3н3-Р_н3=0;

Р_п1н4+Р_п2н4+Р_п3н4-Р_н4=0;

Р_п1н5+Р_п2н5+Р_п3н5-Р_н5=0;

Р_п1н1+Р_п1н2+Р_п1н3+Р_п1н4+Р_п1н5-Р_г1макс≤0;

Р_п2н1+Р_п2н2+Р_п2н3+Р_п2н4+Р_п2н5-Р_г2макс≤0;

Р_п3н1+Р_п3н2+Р_п3н3+Р_п3н4+Р_п3н5-Р_г3макс≤0;

Р_п1н1≥0;

Р_п1н2≥0;

Р_п1н3≥0;

Р_п1н4≥0;

Р_п1н5≥0;

Р_п2н1≥0;

Р_п2н2≥0;

Р_п2н3≥0;

Р_п2н4≥0;

Р_п2н5≥0;

Р_п3н1≥0;

Р_п3н2≥0;

Р_п3н3≥0;

Р_п3н4≥0;

Р_п3н5≥0.

Сначала графическим методом определим недостающие расстояния со второго по пятого потребителя до питающих подстанций П2 и П3. Три варианта конфигурации системы электроснабжения представлены на рисунках 1 – 3.

Рисунок 1 – Первый вариант конфигурации системы электроснабжения.

Рисунок 2 – Второй вариант конфигурации системы электроснабжения.

Рисунок 3 – Третий вариант конфигурации системы электроснабжения.

После получения недостающих расстояний от подстанций до потребителей, можно посчитать значения затрат во всех вариантах систем электроснабжения. Полученные значения представлены в таблицах 5-7.

Таблица 3 – результаты расчета для третьего варианта конфигурации системы электроснабжения.

Уже

распечатаны

листы

После полученных с помощью расчетов данных получили сформировавшуюся конфигурацию электроснабжения потребителей. Во всех трех вариантах первая подстанция не питает ни одного из пяти потребителей. Примерные схемы электроснабжения для трех вариантов представлены на рисунках 4-6.

Рисунок 4 – Схема электроснабжения для первого варианта.

Рисунок 5 – Схема электроснабжения для второго варианта.

Рисунок 6 – Схема электроснабжения для третьего варианта.

Теперь из трех полученных нами вариантов необходимо выбрать тот, у которого значение целевой функции минимально по сравнению с другими значениями. В данном случае таким вариантом является третий вариант системы электроснабжения. Все дальнейшие расчеты будем вести исходя из этого варианта.

Дата добавления: 2015-11-04