CC BY
19
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМ. С. М. КИРОВА
Том 295
ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВОК ПРОДОЛЬНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПЕНСАЦИЙ ДАЛЬНИХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ СИСТЕМАМИ
Р. И. БОРИСОВ, И. А. БЕЗЛЕР, В. И. ГОТМАН
(Представлена научным семинаром кафедры электрических систем и сетей)-
Из множества средств повышения пропускной способности и устойчивости дальней электропередачи продольная емкостная компенсация индуктивности ЛЭП переменного тока является одной из главной по техническим и экономическим условиям [1, 2].
Вопрос о выборе параметров компенсирующих устройств (КУ) на заданную пропускную способность по условиям обеспечения статической устойчивости и законов распределения напряжения в дальней электропередаче (ДЛЭП) без промежуточных систем (ПС) решен в [1], а в электропередачах с ПС вопрос о выборе параметров КУ частично решен в [3, 4]. Ввиду сложности структуры ПС, применения различных видов установок поперечной компенсации (УПпК) и в зависимости от места положения ПС по трассе дальней электропередачи, а также от места присоединения ПС и УПпК (к вводам или выводам установок продольной компенсации), задача о выборе параметров КУ для ДЛЭП с ПС по предельным режимам и условиям статической устойчивости представляет серьезные трудности.
Для улучшения динамики ДЛЭП требуются поперечные регулируемые КУ. Такими регулируемыми КУ могут быть регулируемые реакторы, синхронные и статические компенсаторы. Под статическим компенсатором подразумевается регулируемый реактор и параллельно ему включенные нерегулируемые статические конденсаторы. В приемных и передающих концах энергосистемы КУ выбираются из условий холостого хода, а в электропередачах с установками продольной емкостной компенсации (УПК) и ПС — еще дополнительно по условиям ограничения напряжения на обкладках конденсаторов УПК во всех режимах с учетом предельности режима ПС по реактивной мощности.
Ниже приведена методика расчета параметров УПК и УПпК при присоединении ПС к вводам или выводам УПК на различном расстоянии от передающей системы № Г на заданную пропускную способность ДЛЭП из условий устойчивости системы ъ с учетом допустимого уровня напряжения в контролируемых узлах. Для упрощения расчетов конце--вые КУ передающей № 1 и приемной № 2 энергосистем введены в. пос-тоянные четырехполюсников [А\] и [Лг]-
Вывод уравнений для определения параметров КУ производится применительно к рис. 1, на котором представлена ДЛЭП, ПС, УПК и УПпК. Если УПпК принята регулируемой, то в схеме появляется как бы вторая ПС. Общая дли;на ДЛЭП равна 1000 км и величины [Л[] =И= [^2]>
а также заданы активные мощности и при этом Р\ФР2. В дальнейшем примем, что в общем случае ихФ и2фconst, первое — в силу регуляторов «сильного действия», второе — в силу того, что приемная система равна бесконечной мощности. Значение коэффициента крутизны ПС (?пС)считаем величиной известной, так как известна конкретная схема ПС. При присоединении ПС к выводам УПК дополнительную реактивную мощность (Qp4)B расчет вводить не будем, так как ПС самостоятельно обеспечивает баланс реактивной мощности для регулирования напряжения в узле U6.
Q)
б)
Рис. 1. Схема компенсированной дальней электропередачи: а) ПС присоединена к выводам УПК; б) ПС присоединена
к вводам УПК.
Для рассматриваемой схемы эквивалентное матричное выражение, в которое входят левая часть ДЛЭП, УПпК и УПК, принимает вид
[АЛ] = \АХ]ШАКЪ (1)
или в развернутом виде с учетом того, что
В3=СК=О и Д3=.£>з=дк=Йк=1,
АЭ = А,+ВГС3; (2)
бэ^Лгбк+бгСз-Йк+Вь (3)
Сэ—С 1+А • Сз;
(4)
(5)
Система уравнений активных и реактивных мощностей концов участков ДЛЭП, согласно принятым на рис. 1 направлениям, записывается в общем виде как
Р,=
в,
-вт^-О;);
В,
■Я?
(?1э =
^бД
в.
ь/ ВД
1;
и о-и,
Р1
в.
/ад-»
(6)
(7)
(8) (9)
(10)
Значения реактивных мощностей, представленных в левых частях уравнений (7 ч-10), определяются из условия ограничения напряжений на обкладках статических конденсаторов УПК балансирующими реактивными мощностями участков 1—5 и 6—2. Наилучшее использование УПК достигается при одинаковых напряжениях на обеих сторонах батареи. Это дает возможность получить от УПК наибольший фазоповорот-ный эффект. Поэтому из условия ограничения напряжения на входе УПК в узле 1/$ определим необходимую реактивную мощность в начале дальней электропередачи из уравнения для левого участка по выражению
с учетом того, что напряжения, входящие в данное уравнение и уравнения (6—10), должны находиться в пределах £/^1,05£/н.
Уравнение критерия предельности режима системы зависит от коэффициентов крутизны ^принимает вид
где
Ц 61 = —
<7б1+<7б2+<?пс=0,
2£/б-;лэ
(11)
и
?62
Вэ
2иб02
В.
и\и*
В\
Ш)
р\
-0,5
0,5
Решая совместно уравнения (1, 7, 11) относительно 5Э, получаем нелинейное уравнение вида
рЬР\+РЬи\-и1)в1-(2Рь-Р1-Р\-2Рх.РгиЬи1)В
(Р] ■ и\■ и1-Р% ■ Р\+2 ^о • • • и26-Р1)В\
и\В9-Р\-и\■ и26=0, (12)
где
Р0 = ие-иЬв1;
Полученное уравнение (12) можно решить любым итерационным методом.
После определения Вэ переходят к нахождению коэффициентов четырехполюсника Аэ, Оэ> Сэ , которые равны
А =_Ц\{ВХ-ВЭ)
(13)
/>', Л,
Решая уравнения (2^5) и (12—15), определяем необходимые значения продольной емкостной и поперечной компенсаций с учетом предельности режима, т. е. получаем, что
их
При учете дополнительной реактивной мощности в узле присоединения ПС (Срз) изменится уравнение (11) и как следствие — выражение (12).
Расчет параметров КУ при присоединении ПС к вводам УПК (рис. 16) проводится аналогично выражению (12), за исключением измененных индексов у некоторых составляющих. Выбор параметров КУ произведен также и для ДЛЭП с двумя ПС (роль второго ПС выполняет регулируемое УПпК).
ЛИТЕРАТУРА
1. В. А. Веников, И. П. С иуд а. Расчегы режимов. дальних электропередач переменного тока. М., «Высшая школа», 1966.
2. Г. Е. Поспелов. Элементы техиико-экономических расчетов систем электропередач. Минск, «Вышэйшая школа», 1967.
3. Р. И. Б о рейсов. Выбор оптимальных параметров компенсирующих устройств для длинной линии, связанной с промежуточными системами. Труды ТЭИ СО АН СССР, вып^ 14, 1962.
4. Р. И. Борисов, В. И. Готман. К синтезу структур дальних электропередач с промежуточными системами. Изв. вузов, «Энергетика», 1971, № 12.
