Аннотация 5
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ЭЛЕМЕНТЫ СИЛОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 6
1.1 Автономный инвертор напряжения 6
1.2 Преобразователь напряжения 10
1.3 Устройства регулирования режимов сети на базе ПН 12
1.3.1 Статический компенсатор реактивной мощности 13
1.3.2 Устройство продольной компенсации 14
1.3.3 Выпрямитель и инвертор на базе ПН 15
2 РЕЖИМЫРАБОТЫ ХОЛМОГОРСКОГО РАЙОНА НОЯБРЬСКОЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 16
2.1 Нормальный режим работы сети 16
2.2 Послеаварийные режимы 17
2.2.1 Отключение цепи линии 110 кВ Холмогорская - Пуль-Яха 17
2.2.2 Отключение цепи линии 110 кВ Муравленковская - Геращенкова ... 19
2.2.3 Отключение цепи линии 110 кВ Муравленковская - Пуль-Яха 20
2.2.4 Отключение цепи линии 110 кВ Пуль-Яха -Геращенкова 21
2.2.5 Отключение линии 220 кВ Муравленковская - Пуль-Яха 22
2.2.6 Анализ послеаварийных режимов сети 23
2.3 Ущерб из-за отпуска некачественной электроэнергии 23
2.3.1 Алгоритм расчета ущерба 24
2.3.2 Расчет затрат на суммарные потери 25
2.3.3 Расчет ущерба в послеаварийных режимах 25
2.4 Рост нагрузок в результате расширения сети 29
2.5 Выводы 30
3 ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕВОДА ДВУХЦЕПНОЙ ЛЭП НА ПОСТОЯННЫЙ
ТОК 31
3.1 Номинальные параметры передачи постоянного тока 31
3.2 Режимы передачи постоянного тока 33
3.3 Расчет параметров 1111ТН Муравленковская - Геращенкова 35
3.4 Выводы 36
4 АНАЛИЗ РЕЖИМОВ ХОЛМОГОРСКОГО РАЙОНА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПРИ ПЕРЕВОДЕ ДВУХЦЕПНОЙ ЛЭП МУРАВЛЕНКОВСКАЯ -ГЕРАЩЕНКОВА НА ПОСТОЯННЫЙ ТОК 37
4.1 Особенности ввода параметров ППТН в RastrWin3 37
4.2 Расчеты послеаварийных режимов сети 37
4.3 Анализ послеаварийных режимов 42
4.4 Режим перегрузки сети 43
4.5 Оптимизация потерь в нормальном режиме работы сети 45
4.6 Выводы 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
ПРИЛОЖЕНИЯ 50
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Карта нормального режима Холмогорского района 50
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Карта режима перспективных нагрузок 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Графический материал 52
В современной электроэнергетике часто возникают задачи увеличения пропускной способности линий электропередач (ЛЭП), гибкого управления их режимами, а также перераспределения потоков мощности между параллельными сечениями. Одним из возможных решений этой задачи является применение элементов силовой электроники, таких как автономный инвертор напряжения (АИН) и преобразователь напряжения (ПН). Для этих элементов разберем принцип и режимы работы, построим векторные диаграммы для каждого режима, а так же построим P-Q диаграммы, наглядно отображающие возможности их регулирования.
Вопрос увеличения пропускной способности ЛЭП и гибкого управления их режимами будет рассмотрим на примере Холмогорского района Ноябрьской электрической сети АО «Тюменьэнерго». В ПО RastrWin3 создадим модель данного района, в которой после анализа рабочих и послеаварийных режимов работы, будет рассмотрена возможность перевода двухцепной электропередачи переменного тока на постоянный с применением концевых подстанций на базе преобразователей напряжения (ППТН). Такие передачи имеют боле широкие функциональные свойства чем передачи постоянного тока на базе преобразователей тока.
Методик определения параметров реконструируемой передачи постоянного тока и сравнения их с параметрами электропередачи переменного тока нет. При переводе двухцепной электропередачи (ДП) на постоянный сначала найдем параметры такой передачи на базе ПН, затем определим возможные длительные, рабочие и допустимые режимы, а затем сравним ихс исходной двухцепной.
В результате исследований автономного инвертора напряжения и преобразователя напряжения получены векторные и P-Q диаграммы, отображающие возможности их регулирования.
Анализ режимов Холмогорского района Ноябрьской электрической сети в послеаварийных режимах и режиме перспективных нагрузок показал, что отключение цепи линия 110 кВ Муравленковская - Геращенкова приводит к перегрузке этой линии и значительному ущербу из-за отпуска некачественной электроэнергии.
Перевод данной линии на постоянный ток увеличивает её допустимую мощность в 1,64 раза. Реализация передачи постоянного тока на базе преобразователя напряжения позволяет произвести регулирование как активной, так и реактивной мощности. За счет этого были увеличены напряжения в узлах сети и удалось избежать ущерба из-за отпуска некачественной электроэнергии.
В нормальном режиме работы сети регулирование ППТН позволяет снизить суммарные потери в сети.
