Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры «Электроэнергетические системы и высоковольтная техника» элти от 29. 08. 2008 г. Зав кафедрой эсвт
| скачать ^ установившегося режима в программе «ДАКАР» П  од редактированием исходных данных для расчета установившегося режима понимается выбор существующего рабочего файла или создание нового, внесение необходимых изменений и запись информации в файл. Выбор файла режима. Выбор файла режима осуществляется через меню «Дакар», «Режим», «Выбор режима». При помощи базы данных, компьютер выдает на экран список всех файлов режимов, доступных в данной директории. Подводя курсор к строке с данными необходимого режима и нажатием ^ Внесение данных осуществляется через меню «Редактирование». Список редактируемых полей параметров узлов:
В параметрах узлов заданны все узлы, включая балансирующие. Потребляемая реактивная нагрузка и выдаваемая реактивная генерация задаются со знаком плюс. Предусматривается два вида отработки генерирующей мощности узла:
Узлы с заданным модулем напряжения определяются наличием в информации узла нижнего и верхнего предела по располагаемой реактивной генерации узла (Qmin, Qmax). Если модуль напряжения такого узла не задан, то его значение принимается равным номинальному напряжению узла. При отсутствии регулировочного диапазона по реактивной мощности или неправильное задание (Qmin, Qmax), заданный модуль напряжения не учитывается. ^ Список редактируемых полей параметров ветвей:
Так как в справочниках параметры трансформации даются приведенными к высшему напряжению, то и здесь желательно задавать эти значения. При этом первый узел трансформаторной ветви – это узел высшего напряжения, а коэффициент трансформации как отношение числа витков обмотки низшего напряжения, к числу витков обмотки высшего напряжения. При таком подходе коэффициент трансформации обычно меньше единицы. Емкостная проводимость ЛЭП задается целым числом со знаком минуc. Секционные выключатели могут задаваться нулевым активным и реактивным сопротивлением ветви. Для разнесения потерь между линиями и трансформаторами необходимо для ветвей высшего напряжения трехобмоточных трансформаторов задавать коэффициент трансформации равный единице. ^ Список редактируемых полей параметров балансирующих узлов:
Остальные поля являются информационными. Их значения определяются автоматически при редактировании соответствующих структур. Также нецелесообразно здесь редактировать тип режима. ^ Пункт меню «Запись режима» предназначен для сохранения режима находящегося во временном каталоге, в рабочий каталог данных. Перед записью пользователь может изменить имя файла, под которым текущий режим будет записан в рабочий каталог. Для этого перед записью в поле редактирования выводится название файла, под которым он будет загружен во временную директорию. Данная команда доступна только тогда, когда в файл режима были внесены какие-либо изменения. Но с помощью «горячей» клавиши F2 режим можно записать в любое время. Её можно использовать также для дублирования режима в другой каталог или под новым именем.
Поиск ошибок в исходных данных осуществляется через пункт меню «Режим» «Поиск ошибок». Ошибки по уровню разделяют на две категории: предупреждения, выделенные одним восклицательным знаком. Это скорее информация к размышлению, чем ошибка. Большинство из них выдаются, когда исходные данные или координаты режима не удовлетворяют некоторым усредненным соотношениям. Ошибки, выделенные двумя восклицательными знаками. В большинстве случаев – это неправильно заданная информация, которая может привести к сбою расчета – их необходимо обязательно исправить. После завершения работы программы контроля в протокол выдаются сообщения об ошибках и информационные сообщения. В начале выдается информационное сообщение о структуре файла режима (комментарий к режиму, количество узлов, ветвей, шунтов).
Расчет установившегося режима может быть выполнен из любого места меню Дакар нажатием горячей клавиши F8, а также через меню «Расчет» «Режим...F8». Кроме того, расчет установившегося режима может быть выполнен из программы графического редактора. При активизации пункта меню «Расчет» «Режим F8» открывается графическое окно «Расчет установившегося режима». Через это окно осуществляется подготовка к расчету, вызов программы для его выполнения и начальный анализ результатов расчета. Окно разделено на три части:
Часть <условие расчета> включает в себя выбор метода расчета и переключатели условий расчета. Окно «Метод расчета» обеспечивает выбор одного из трех методов:
После этого на экране появляется окно «Расчет установившегося режима», «Условия расчета» и «Учет параметров». Часть «Условия расчета» обеспечивает выбор одного из трех вышеуказанных методов. Для выбора нужного метода необходимо подвести курсор к нужному методу и нажать Остальные переключатели имеют следующие значения. ^ – переключатель, при фиксации которого производится расчет установившихся режимов с учетом изменения частоты, иначе – рассчитывается установившийся режим с постоянной частотой. ^ – расчет УР с учетом действия автоматики. Расчет по заданию – перед расчетом УР производятся заданные изменения в исходной схеме (отключение линии, изменение мощности нагрузки и генерации). Регулирование  – задание автоматического выбора коэффициентов трансформации по заданному напряжению на стороне среднего и низкого напряжений трансформаторов и автотрансформаторов.^ – при включенном переключателе результаты расчета по узлам и ветвям будут записываться в текстовый файл RESULT.TXT, который можно потом просмотреть при нажатии функциональной кнопки «Протокол – F9». Учет расчетных напряжений – при включенном переключателе производится расчет начальных условий с учетом напряжений, записанных в файле текущего режима, иначе – расчет с нулевых начальных условий. ^ – при включенном переключателе будут учитываться во время расчета ограничения по реактивной мощности генераторов, иначе пределы по Q считаются неограниченными. Учет ограничений по  – при включенном переключателе максимальное ограничение по Q мощности принимаются на основе расчетных значений полученных из условия ограничения перегрузки синхронной машины по току статора и ротора. При отключенном переключателе – эти значения вычисляются, выдаются в протокол расчета, но не используются в расчете.Учет СХН – учитываются статические характеристики нагрузки по напряжению и частоте. Используется следующий набор функциональных кнопок. Параметры ^ – задание параметров (констант) расчета УР. Задание F4 – формирование задания по осуществлению изменений в расчетной схеме перед началом расчета. Автоматика ^ – осуществляется подготовка, редактирование или просто набора автоматик, которые будут учитываться при расчете УР. Графики F7 – просмотр результатов расчета в графическом виде при выполнении серии расчетов. Расчет ^ – запускается одна из программ расчета установившегося режима. Протокол F9 – выводится для просмотра протокола расчета из текстового файла RESULT.TXT. Отмена ESC – выход из меню расчета установившегося режима. ^ Расчет потокораспределения в сетевой части энергосистемы для определения коэффициентов распределения активной мощности в максимальном и ремонтном режимах ^
Режимы электрической сети – это электрическое состояние сети, которое количественно выражается параметрами режима, такими как  и т.д. Установившиеся режимы – это режимы, изменение параметров которых происходит медленно. Наиболее характерными установившимися режимами являются максимальный, минимальный и послеаварийный (ремонтный) режимы. Целью расчета установившегося режима электросети является определение следующих параметров:
Первым этапом расчетов режимов исследуемой энергосистемы (см. рис. 1) является расчет режимов ее сетевой части (рис.2). Расчет установившихся режимов энергосистемы производится с использованием промышленной программы «ДАКАР». По результатам расчета (зная величины активных мощностей по концам продольных ветвей) можно определить коэффициенты распределения активных мощностей С1, С2, С12. Эти коэффициенты в дальнейшем будут использованы при расчете оптимального распределения активных мощностей между электростанциями с учетом суммарных потерь активной мощности в сети. Коэффициенты распределения активных мощностей С1, С2, С12 определяются аналитически при помощи метода наложения.  ^ В качестве первого режима принимается режим, когда питание всей сети осуществляется от первой электростанции, вторая электростанция – отключена. Частичные потоки мощности в i-ом элементе сети в первом режиме вычисляются по формуле  , (1)где Pi – активная мощность в начале i-ой линии по результатам расчета первого режима; PЭС1 – активная мощность, отдаваемая первой электростанцией, по результатам расчета первого режима.  Во втором режиме все питание осуществляется от электростанции номер два (при отключенной первой электростанции). Частичные потоки активной мощности в в i-ом элементе сети для этого режима вычисляются по формуле:  , (2)где Pi – активная мощность в начале i-ой линии по результатам расчета второго режима; PЭС2 – активная мощность, отдаваемая второй электростанцией по результатам расчета второго режима.  Искомые коэффициенты могут быть определены по следующим выражениям:  ,  ,  , Где Ri – активное сопротивление провода ВЛЭП.
Для облегчения набора схемы и ее параметров в промышленной программе «ДАКАР» информацию целесообразно представить в виде таблиц 1 и 2. Которые будут содержать массивы информации об узлах и ветвях исследуемой схемы. В таблице параметров узлов задаются все узлы, включая балансирующие. При этом считаем, что все генерирующие источники и нагрузки подключены непосредственно к сети 220 кВ, т.е. к узлам 1,2,3,4,5,6 и 7. Причем в 7 узле подключена сумма нагрузок 5 и 6. При формировании массивов исходной информации необходимо помнить, что потребляемая реактивная нагрузка и выдаваемая реактивная генерация задаются со знаком плюс. Линии электропередачи представляют активными и реактивными сопротивлениями, реактивной проводимостью. Емкостная проводимость ЛЭП задается целым числом со знаком минус. Таблица 1. Информация об узлах сети
Таблица 2. Информация о ветвях сети
1.1. Выбрать в качестве рабочего режима режим rej 1, являющийся шаблоном для расчета установившегося режима сетевой части схемы при питании от ЭС 1. 1.2. Внести изменения в rej1 согласно своему варианту. Редактирование исходных данных осуществлять согласно списка редактируемых полей параметров узлов и ветвей. В качестве балансирующего узла принять узел подключения ЭС 1. Сохранить исходную информацию для расчета первого режима под своим оригинальным именем. 1.3. Осуществить расчет режима. Результаты сохранить для дальнейшего вывода на печать.
2.1. В массиве ветвей исходных данных для расчета первого режима произвести отключение одной из линий, заданной в таблице 1.4 исходных данных согласно варианту. 2.2. Осуществить расчет режима. Результаты сохранить для дальнейшего вывода на печать.
3.1. Выбрать в качестве рабочего режим rej 2, являющийся шаблоном для расчета установившегося режима сетевой части схемы при питании от ЭС2. 3.2. Внести изменения в rej 2 согласно своему варианту. В качестве балансирующего узла принять узел подключения ЭС 2. Сохранить исходную информацию для расчета третьего режима под своим оригинальным именем. 3.3. Осуществить расчет режима. Результаты сохранить для дальнейшего вывода на печать.
4.1. В массиве ветвей исходных данных для расчета третьего режима произвести отключение одной из линий, заданной в таблице 1.4 исходных данных согласно варианту. 4.2. Осуществить расчет режима. Результаты сохранить для дальнейшего вывода на печать.
По формулам 1 и 2 определяются коэффициенты k1i и k2i, по результатам расчетов, следует заполнить таблицы для максимального и ремонтного режимов, по примеру таблицы 3. Таблица 3. Коэффициенты распределения активной мощности
Просуммировав элементы по 5, 6 и 7 столбцам получаем искомые коэффициенты распределения активной мощности сети С1, С2, С12. ^ Расчет экономического распределения активной мощности между электростанциями энергосистемы Цели работы
Критерием экономичного распределения активной мощности является минимум затрат на ведение режима энергосистемы, который характеризуется равенством удельных приростов этих затрат. В случае распределения активной мощности между двумя электростанциями целевой функцией является сумма расходов условного топлива на обеих электростанциях. Тогда оптимальному распределению мощностей будет отвечать минимум этой функции:  , (1)при выполнении ограничения (без учета потерь):  . (2)Для определения экстремума функции многих переменных используется метод неопределенных множителей Лагранжа. Идея метода Лагранжа состоит в замене условной оптимизации на безусловную. При этом определяется экстремум функции Лагранжа, который совпадает с экстремумом целевой функции. Составляем функцию Лагранжа на основе целевой функции с учетом ограничений  , (3)Известно, что в точке экстремума раны нулю все частные производные от функции Лагранжа по независимым переменным  , (4)Таким образом, критерием оптимальности распределения активных мощностей является равенство частных производных  →  , (5)т.е. равенство относительных (удельных) приростов расхода условного топлива ε, называемых также характеристиками относительных приростов (ХОП)  . (6)При необходимости учета потерь мощности изменяется уравнение баланса мощностей, являющееся ограничение  , (7)тогда частные производные по независимым переменным определяются по формуле  , (8) и критерием экономичности режима системы, состоящей из двух электростанций, является равенство удельных приростов расхода топлива с учетом потерь мощности в сети  . (9)
Распределение активных мощностей между электростанциями ведётся с учётом изменения потерь в сетях, которое определяется с помощью коэффициентов распределения активных мощностей С1, С2, С12, рассчитанных в предыдущей лабораторной работе, и количества работающих генераторов в нормальном режиме на первой и второй электростанциях соответственно. Число агрегатов на электростанциях находим из соотношения:  (10)где для заданной схемы энергосистемы (см. рис.1)  можно найти из следующих выражений: , (11) , (12)где kРтр, kРл, kсн, kрез – коэффициенты, учитывающие потери активной мощности в трансформаторах и ВЛЭП, нагрузки электроприемников собственных нужд и резервы электростанций (kРтр=1.02; kРл=1.08; kсн=1.1; kрез=1.1).
Расчет оптимального распределения активной мощности в энергосистеме осуществляется на ПЭВМ с помощью программы POPTIM.
Список ввода исходных данных:
Информацию целесообразно представить в виде таблицы 1. Таблица 1
Внесенные в память компьютера данные необходимо сохранить с помощью клавиши ^ и выйти из рабочего файла исходных данных с помощью клавиши Esc. Из списка файлов отображенных на дисплее компьютера необходимо найти файл poptim.exe и запустить его. На дисплее появится запрос ^ ?, на который необходимо ввести имя своего рабочего файла с исходными данными и нажать клавишу Enter. На дисплее появится запрос UNIT 6?, на который необходимо ввести имя файла, отличное от имени файла с исходными данными, в котором будут сохранены результаты расчета. Расчеты потоков мощности максимальных и ремонтных режимов необходимо вывести на печать.
Резервная мощность каждой электростанции можно определить следующим образом:  ,  (13) – установленная мощность генераторов на ЭС-1 и ЭС-2;  ,  (14)
^ Расчет установившегося режима работы энергосистемы для часа максимума нагрузки Цели работы
В  данной работе производится расчет установившегося режима по полной схеме энергосистемы (рис.1) с использованием промышленной программы «ДАКАР». ^ Производится выбор числа и номинальной мощности трансформаторов 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:  , (1)где ^ max – максимальное значение активной нагрузки; n – число параллельно работающих трансформаторов; β – коэффициент допустимой перегрузки. Приближенно:  , (2)где R =1.882 – районный коэффициент. Принимается, что генераторы электростанции 1 работают на общие (сборные) шины на генераторном напряжении. В этом случае количество трансформаторов здесь может быть любым, но не менее двух. Расчетную мощность одного трансформатора можно определить по формуле (1). Поскольку нагрузка Н – 7 подключена непосредственно на шины генераторного напряжения, то ее мощность не протекает по трансформаторам связи. Таким образом:  (3)На электростанции ЭС-2 установлены блоки «генератор-трансформатор». Поэтому число трансформаторов здесь соответствует числу агрегатов, а номинальная мощность определяется из условия: Sном тр = Sном ген (4) Параметры трансформаторов необходимо свести в таблицу.
Для облегчения набора схемы и ее параметров в промышленной программе «ДАКАР» информацию целесообразно представить в виде таблиц № 1.и 2. Которые будут содержать массивы информации об узлах и ветвях исследуемой схемы. В таблице параметров узлов задаются все узлы, включая балансирующие. Необходимо помнить, что потребляемая реактивная нагрузка и выдаваемая реактивная генерация задаются со знаком плюс. Линии электропередачи представляют активными и реактивными сопротивлениями, реактивной проводимостью. Емкостная проводимость ЛЭП задается целым числом со знаком минус. Трансформаторы вводят в расчет с учетом их количества активным и реактивным сопротивлениями, потерями активной и реактивной мощности холостого хода. Потери холостого хода трансформаторов обычно записывают в виде нагрузки в соответствующих узлах сети. Так как в справочниках параметры трансформации даются приведенными к высшему напряжению, то и здесь желательно задавать эти значения. При этом первый узел трансформаторной ветви – это узел высшего напряжения, а коэффициент трансформации как отношение числа витков обмотки низшего напряжения, к числу витков обмотки высшего напряжения. При таком подходе коэффициент трансформации обычно меньше единицы. Для разнесения потерь между линиями и трансформаторами необходимо для ветвей высшего напряжения трехобмоточных трансформаторов задавать коэффициент трансформации равный единице. Таблица 1. Информация об узлах сети
Таблица 2. Информация о ветвях сети
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
хорошо
1 Разместите кнопку на своём сайте или блоге: