Оптимизационные расчеты, выполняемые при управлении энергосистемами
Время
Величина нагрузки для каждой отрасли промышленности и системы в
целом для каждого интервала времени, МВАр
Н-1
Н-2
Н-3
Н-4
Н-5
Н-6
Н-7
Н-8
система
00-02
9,761
11,538
17,890
28,793
19, 195
15,077
156,237
212,831
471,321
02-04
9,761
11,538
12,016
30,712
19, 195
13,820
156,237
205,966
459,245
04-06
9,761
11,538
11,749
28,025
23,034
13,402
156,237
217,408
471,153
06-08
16,82
11,538
16,555
24,186
34,551
20,940
188,237
217,408
530,237
08-10
20,76
13,262
26,701
38,390
38,390
41,880
188,237
228,851
596,480
10-12
17,65
12,466
21,895
28,793
38,390
35,598
169,413
212,831
537,040
12-14
17,65
12,466
24,298
24,954
30,712
34,761
169,413
205,966
520,223
14-16
20,76
13,262
26,701
38,390
30,712
34,761
175,060
228,851
568,505
16-18
17,03
12, 201
17,623
32,632
38,390
33,504
178,825
217,408
547,613
18-20
15,36
12, 201
20,560
26,873
38,390
32,248
169,413
205,966
521,020
20-22
15,78
12, 201
20,293
19, 195
34,551
31,410
156,237
205,966
495,637
22-00
14,53
11,538
20,827
26,873
26,873
20,103
156,237
205,966
482,954
Таблица 8. Суточные
графики полной нагрузки для каждой отрасли промышленности и в целом для
энергосистемы.
Время
Величина нагрузки для каждой отрасли промышленности и системы в
целом для каждого интервала времени, МВА
Н-1
Н-2
Н-3
Н-4
Н-5
Н-6
Н-7
Н-8
система
00-02
19,128
20,159
35,058
50,305
33,537
26,341
266,420
448,091
899,04
02-04
19,128
20,159
23,547
53,659
33,537
24,146
266,420
433,636
874,23
04-06
19,128
20,159
23,023
48,963
40,244
23,415
266,420
457,727
899,08
06-08
32,965
20,159
32,442
42,256
60,366
36,585
320,988
457,727
1003,49
08-10
40,698
23,171
52,326
67,073
67,073
73,171
320,988
481,818
1126,32
10-12
34,593
21,780
42,907
50,305
67,073
62, 195
288,889
448,091
1015,83
12-14
34,593
21,780
47,616
43,598
53,659
60,732
288,889
433,636
984,50
14-16
40,698
23,171
52,326
67,073
53,659
60,732
298,519
481,818
1077,99
16-18
33,372
21,317
34,535
57,012
67,073
58,537
304,938
457,727
1034,51
18-20
30,116
21,317
40,291
46,951
67,073
56,341
288,889
433,636
984,62
20-22
30,930
21,317
39,767
33,537
60,366
54,878
266,420
433,636
940,85
22-00
28,488
20,159
40,814
46,951
46,951
35,122
266,420
433,636
918,54
Примеры построения графиков
нагрузки для активной, реактивной и полной мощностей приведены на рисунках:
Рисунок 2 - График
активной мощности нагрузки 1.
Рисунок 3 - График
реактивной мощности нагрузки 1.
Рисунок 4 - График полной
мощности нагрузки 1.
Количественные характеристики
графиков электрической нагрузки - желаемое напряжение для каждой ступени
графика, где j - номер (обозначение) нагрузки или подстанции; i - номер ступени
графика нагрузки; mj - отклонение напряжения в центре питания j-ой
нагрузки в максимальном режиме, обусловленное ПУЭ, mj = 0,05 для
электрических сетей с Uном £ 10
кВ и mj = 0,1 для Uном ³
35 кВ;
-
максимальная и минимальная величины активной мощности нагрузки для суточного
или годового графика нагрузки в МВт; - среднесуточная
мощность нагрузки, где Pi и ti - мощность и
продолжительность нагрузки для i-ой ступени графика нагрузки; n - общее число
ступеней суточного или годового графика нагрузки, åti = 24 часа - для суточного графика; - среднеквадратичная мощность; -
коэффициент заполнения графика нагрузки или плотность графика нагрузки; -
коэффициент неравномерности графика нагрузки; - коэффициент формы (конфигурации) графика
нагрузки; -
коэффициент участия i-ой нагрузки в максимуме системы,
где - активная мощность i-ой нагрузки в час
максимума системы; [365] = = Aг/Pmax -
годовое время использования максимальной нагрузки; =
[365] = - годовое время использования максимальных
потерь активной мощности.
Таблица 10. Количественные
характеристики графиков активной нагрузки
Построение годового графика по
продолжительности активной нагрузки для энергосистемы
Годовой график строится на основе характерных суточных графиков за
весенне-летний и осенне-зимний период. Это пример упорядоченного графика,
т.е. такого, в котором все значения нагрузки расположены в порядке убывания
(рис.5). Такой график показывает длительность работы в течение года с различной
нагрузкой. Начальная ордината этого графика равна максимальной нагрузке. По
суточным графикам с учетом количества различных типов суток в году для каждого
значения мощности нагрузки суммируем время, в течение которого данная нагрузка
имела место в течение года. В начале определяется время, в течение которого эта
нагрузка имела максимальное значение, а затем отрезки времени для других
значений мощности нагрузки, берущиеся в порядке убывания. В результате имеем
годовой график, нагрузки, который показывает продолжительность работы при
данной нагрузке. Поэтому такой график называют графиком по продолжительности.
По годовому графику определяется максимальное время использования
нагрузки:
Рисунок 5 - Годовой
график по продолжительности активной нагрузки.
Составление приближенного
баланса активной мощности.
Выбрать число агрегатов заданной
мощности на электростанциях из условия выполнения баланса активной мощности. Особенность
электроэнергетических систем состоит в практически мгновенной передаче энергии
от источников к потребителям и невозможности накапливания выработанной
электроэнергии в заметных количествах. В каждый момент времени в установившемся
режиме системы ее электрические станции должны вырабатывать мощность, равную
мощности потребителей, и покрывать потери в сети - должен соблюдаться баланс вырабатываемой
и потребляемой мощности. Число агрегатов на электростанциях следует выбирать из
условия соблюдения баланса активной мощности:
где - установленная мощность генераторов на
ЭС-1 и ЭС-2, МВт; Ртреб - мощность, необходимая для покрытия
всех нагрузок и потерь активной мощности, МВт.
Для заданной схемы энергосистемы
(рис.1) можно найти из следующих
выражений:
Здесь kDРтр,
kDРл, kсн,
kрез - коэффициенты, учитывающие потери активной мощности в
трансформаторах и ВЛЭП и нагрузки электроприемников собственных нужд
электростанций
kDРтр=1,02;
kDРл=1,08; kсн=1,1; kрез=1,1.
Число агрегатов на
электростанциях:
;
принимаем в энергосистеме-1 n=5агрегатов, ;
принимаем в энергосистеме-2 n=4 агрегатов.
Проверка правильности выбора
числа агрегатов на электростанциях осуществляется путем сравнения:
Требуемая мощность вычисляется
по формуле:
МВт.
Сравниваем по наибольшей
требуемой мощности.
В качестве вырабатываемой
мощностью в данном случае принимается сумма установленных мощностей первой и
второй электростанций за вычетом мощности одного, наиболее мощного, агрегата:
Выбор числа и номинальной
мощности трансформаторов производится таким образом, чтобы была обеспечена
возможность надежного электроснабжения потребителей всех категорий при наиболее
эффективном использовании выбранной мощности трансформаторов. При питании
потребителей I, II категорий
количество трансформаторов должно быть не менее двух, а их мощность
определяется из соотношения: