Пример оценки потерь мощности в сети — различия между версиями
Ealux (обсуждение | вклад) |
Ealux (обсуждение | вклад) |
||
Строка 20: | Строка 20: | ||
= Исходные данные = | = Исходные данные = | ||
− | [[Файл:PPM_2.png|800px|thumb|right|Рисунок 2. Схема замещения исследуемой сети]] | + | [[Файл:PPM_2.png|800px|thumb|right|Рисунок 2. Схема замещения исследуемой сети]], |
+ | [[Файл:PPM_3.png|500px|thumb|right|Рисунок 3. Графики нагрузок узлов 1 и 2 в относительных единицах]] | ||
На рисунке 1 представлена электрическая сеть, в составе которой присутствуют два узла [[Нагрузка|нагрузки]] (1,2) и [[Балансирующий узел|базисный узел]] (Б). | На рисунке 1 представлена электрическая сеть, в составе которой присутствуют два узла [[Нагрузка|нагрузки]] (1,2) и [[Балансирующий узел|базисный узел]] (Б). | ||
Строка 41: | Строка 42: | ||
# Коэффициент мощности нагрузки <math>\displaystyle \cos{\phi} = \text{ 0.9 о.е. }</math> | # Коэффициент мощности нагрузки <math>\displaystyle \cos{\phi} = \text{ 0.9 о.е. }</math> | ||
− | Графики нагрузки узлов 1 и 2 | + | На рисунке 3 представлены графики нагрузок узлов 1 и 2 в относительных еденицах. |
+ | |||
+ | Графики нагрузки узлов 1 и 2 в абсолютных еденицах: | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
Строка 60: | Строка 63: | ||
| style="text-align: center; | 16-24 | | style="text-align: center; | 16-24 | ||
|} | |} | ||
+ | |||
+ | [[Файл:PPM_4.png|none|400px|thumb|left|Рисунок 4. График нагрузки узла 1 в абсолютных единицах]] | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
Строка 78: | Строка 83: | ||
| style="text-align: center; | 16-24 | | style="text-align: center; | 16-24 | ||
|} | |} | ||
+ | |||
+ | [[Файл:PPM_5.png|none|400px|thumb|left|Рисунок 5. График нагрузки узла 2 в абсолютных единицах]] | ||
+ | |||
+ | <br/> | ||
+ | Складывая соответствующие интервальные нагрузки узлов, получаем суммарный график нагрузки. Суммарный график нагрузки узлов 1 и 2 представлен на рисунке 6: | ||
+ | |||
+ | <gallery widths=400px heights=400px> | ||
+ | Файл:PPM_6.png|Рисунок 6. Суммарный график нагрузки узлов | ||
+ | Файл:PPM_7.png|Рисунок 7. Все графики нагрузки узлов в абсолютных единицах | ||
+ | </gallery> | ||
== Расчёт схемы замещения == | == Расчёт схемы замещения == |
Версия 21:08, 9 января 2022
В статье представлен пример оценки потерь мощности в электроэнергетической системе.
В составе статьи представлены расчёты, описывающие следующие подходы:
- Оценка потерь мощности по средствам расчёта потокораспределения сети;
- Приближенный анализ величины потерь мощности с использованием числа часов максимальных нагрузок.
Описание примера
В данном примере производится последовательная реализация следующих этапов:
- Выбор объекта исследования;
- Подготовка исходных данных;
- Формирование и расчёт схемы замещения исследуемой сети;
- Оценка интервальных потерь мощности и суммарных потерь энергии:
- оценка потерь мощности при расчёте установившегося режима;
- оценка потерь мощности по графику нагрузки для суток с использванием числа часов максимальной нагрузки;
- оценка потерь мощности по графику нагрузки для года с использванием числа часов максимальной нагрузки;
Исходные данные
,На рисунке 1 представлена электрическая сеть, в составе которой присутствуют два узла нагрузки (1,2) и базисный узел (Б).
Свзязь между узлами выплолнена линиями электропередачи [math]\displaystyle L_{\text{1}}[/math] и [math]\displaystyle L_{\text{2}}[/math].
На рисунке 2 представлена схема замещения исследуемой сети.
В составе исходных данных задано:
- Напряжение базисного узла [math]\displaystyle U_{\text{Б}}=230 \text{ кВ}[/math];
- Линии электропередачи (воздушные) [math]\displaystyle L_{\text{1}}[/math] и [math]\displaystyle L_{\text{2}}[/math] имеют следующие аналогичные характеристики:
- Марка провода: AC-400;
- Длина провода: [math]\displaystyle L = 100[/math] км;
- Удельные сопротивления: [math]\displaystyle R_{\text{0}} = 0.075[/math] Ом/км, [math]\displaystyle X_{\text{0}} = 0.42[/math] Ом/км;
- Удельная реактивная проводимость: [math]\displaystyle b_{\text{0}} = 2.7 \cdot 10^{-6} [/math] См/км;
- Удельные потери мощности на корону максимальные:[math]\displaystyle \Delta P^{max}_{\text{кор}} = 1.7 \text{ кВт/км }[/math];
- Удельные потери мощности на корону минимальные:[math]\displaystyle \Delta P^{min}_{\text{кор}} = 1.3 \text{ кВт/км }[/math];
- Значение максимальной активной мощности нагрузки:
- Узел 1: [math]\displaystyle P_{\text{1}} = \text{ 80 МВт }[/math];
- Узел 2: [math]\displaystyle P_{\text{2}} = \text{ 100 МВт }[/math];
- Коэффициент мощности нагрузки [math]\displaystyle \cos{\phi} = \text{ 0.9 о.е. }[/math]
На рисунке 3 представлены графики нагрузок узлов 1 и 2 в относительных еденицах.
Графики нагрузки узлов 1 и 2 в абсолютных еденицах:
Интервал | 1 | 2 | 3 |
[math]\displaystyle P_{\text{, o.e.}}[/math] | 0.25 | 0.5 | 1 |
[math]\displaystyle t_{\text{, ч}}[/math] | 0-8 | 8-16 | 16-24 |
Интервал | 1 | 2 | 3 |
[math]\displaystyle P_{\text{, o.e.}}[/math] | 1 | 0.75 | 0.25 |
[math]\displaystyle t_{\text{, ч}}[/math] | 0-8 | 8-16 | 16-24 |
Складывая соответствующие интервальные нагрузки узлов, получаем суммарный график нагрузки. Суммарный график нагрузки узлов 1 и 2 представлен на рисунке 6:
Расчёт схемы замещения
Проводимость шунтов ЛЭП:
- [math]\displaystyle \frac{Y_{\text{Б1}}}{2} = \frac{Y_{\text{12}}}{2} = \frac{Y_{\text{L}}}{2} = \frac{1}{2} \cdot jb_{\text{0}} \cdot l \cdot n = \frac{1}{2} \cdot j2.7 \cdot 10^{-6} \cdot 100 \cdot 1 = j1.35 \cdot 10^{-4} \text{ См }[/math].
Комплексное сопротивление ЛЭП:
- [math]\displaystyle Z_{\text{Б1}} = Z_{\text{12}} = Z_{\text{L}} = (R_{\text{0}} + jX_{\text{0}}) \cdot l \cdot \frac{1}{n} = (0.075 + j0.42) \cdot 100 \cdot 1 = 7.5 + j42 \text{ Ом }[/math].
Полные потери в линиях на корону:
- [math]\displaystyle \Delta P_{\text{кор.ср.}} = \frac{P^{max}_{\text{кор}} + P^{min}_{\text{кор}}}{2} = \frac{1.7 + 1.3}{2} = 1.5 \text{ кВт/км }[/math];
- [math]\displaystyle \Delta P_{\text{кор.L}} = \Delta P_{\text{кор.ср.}} \cdot l \cdot n = 1.5 \cdot 10^{-3} \cdot 100 \cdot 1 = 0.15 \text{ МВт }[/math] (Для одной линии);
- [math]\displaystyle \Delta P_{\text{кор.}\Sigma} = \Delta P_{\text{кор.L}} \cdot 2 = 0.15 \cdot 2 = 0.3 \text{ МВт }[/math] (Для двух линий).
Полные постоянные потери мощности в линиях:
- [math]\displaystyle \Delta P_{\text{ш.}L} = \Delta P_{\text{кор.L}} + \Delta P_{\text{ут.}\Sigma} = 0.15 \text{ МВт }[/math] (Для одной линии),
- где [math] \Delta P_{\text{ут.}\Sigma} = 0 \text{ МВт }[/math] - потери мощности на утечки в изоляторах;
- [math]\displaystyle \Delta P_{\text{ш.}\Sigma} = \Delta P_{\text{ш.}L} \cdot 2 = 0.15 \cdot 2 = 0.3 \text{ МВт }[/math] (Для двух линии).
Максимальная реактивная мощность нагрузки:
- [math]\displaystyle Q_{\text{1}} = P_{\text{1}} \cdot \tan{(\arccos{(0.9)})} = 80 \cdot \tan{(\arccos{(0.9)})} = 38.75 \text{ Мвар }[/math];
- [math]\displaystyle Q_{\text{2}} = P_{\text{2}} \cdot \tan{(\arccos{(0.9)})} = 100 \cdot \tan{(\arccos{(0.9)})} = 48.43 \text{ Мвар }[/math].