ДИПЛОМ Хобта (1208920), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Расчеты определения МДП выполнены с учетом ограничений, обусловленных допустимыми токовыми нагрузками линий электропередачи и электросетевого оборудования. Допустимые токовые нагрузки сетевых элементов принимались в соответствии с данными, предоставленными филиалом СО ЕЭС Хабаровское РДУ. Условия работы оборудования этих линий явились причиной ограничения МДП в большом количестве режимов.
При определении максимально допустимых перетоков учитываются условия обеспечения статической апериодичекой устойчивости энергосистемы и длительно-допустимых токовых нагрузок элементов сети (перегрузок с учетом их длительности).
При отсутствии токовых ограничений пропускная способность сечения определяется условиями статической апериодической устойчивости. Областью статической устойчивости электроэнергетической системы называется множество ее режимов, в которых обеспечивается статическая устойчивость при определенном составе генераторов и фиксированной схеме электрической сети. Поверхность, ограничивающую множество устойчивых режимов, называют границей области статической устойчивости [9].
Определение границ области статической устойчивости выполняется с помощью расчетов установившихся режимов, начиная с заведомо устойчивого, при таком изменении параметров режима, которое приводит к предельному (по сходимости итерационного процесса) режиму.
В ремонтных и послеаварийных режимах расположение границ областей устойчивости изменяется. Для задания ограничений на режим ЭЭС должны определяться области устойчивости и для ремонтных, и для послеаварийных схем. В связи с большой трудоемкостью расчетов из всего множества ремонтных и послеаварийных режимов, соответствующих различным сочетаниям отключений основных элементов сети, выбираются схемы достаточно вероятные и существенно отличающиеся от нормальных.
Известно, что надежная и устойчивая работа энергосистемы в режимах, непосредственно прилегающих к границе области устойчивости, невозможна. В этих режимах любые, даже слабые возмущения в энергосистеме или самопроизвольные незначительные флуктуации режима будут приводить к нарушениям устойчивости. Таким образом, значение предельного перетока мощности в сечении должно быть уменьшено на нормируемую величину коэффициента запаса по статической апериодической устойчивости.
Определение максимально допустимых перетоков в контролируемых сечениях осуществлялось на основе рекомендаций, изложенных в [17,18]. Критерии определения максимально допустимых перетоков активной мощности рассмотрены подробно в приложении П. Так как значения критических напряжений в узлах нагрузки исследуемого энергорайона неизвестны, и для рассматриваемых узлов нагрузки не заданы значения напряжения при нормальном режиме энергосистемы Uнорм, то согласно [17] в качестве значения критического напряжения принимается величина, равная 0,7·Uном.
Определение максимально допустимых перетоков (МДП) активной мощности по контролируемым сечениям требуется:
– для разработки мероприятий по замене элементов электрической сети;
– для разработки принципов противоаварийного управления в Комсомольском энергорайоне (установки автоматики ограничения перегрузки оборудования (АОПО) и автоматики предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ)).
Допускается работа (в том числе последовательная) устройств АОПО при управлении электроэнергетическим режимом при отсутствии аварийных возмущений при соблюдении следующих условий:
1) В качестве управляющих воздействий устройств АОПО используется только отключение ЛЭП (электросетевого оборудования).
2) Отключение ЛЭП (электросетевого оборудования) действием устройств АОПО:
- не приводит к снижению максимально допустимого перетока активной мощности в каком-либо контролируемом сечении или
- приводит к снижению максимально допустимого перетока активной мощности в каком-либо контролируемом сечении, однако при этом не требуется реализация дополнительных действий по регулированию фактических перетоков активной мощности в указанном контролируемом сечении после действия устройств АОПО.
3) Отключение ЛЭП (электросетевого оборудования) действием устройств АОПО не приводит к схемному отделению части энергосистемы.
5.1 Определение максимально допустимых перетоков активной мощности в сечении «Комсомольск»
Определение максимально допустимых перетоков производится на основе требований [17] с учетом нерегулярных колебаний (ΔPнк=20 МВт).
Вычисление величин предельных по статической устойчивости перетоков активной мощности, осуществляется утяжелением режима (увеличением перетока). При этом рассматривались траектории утяжеления режима, представляющие собой последовательности установившихся режимов, которые при изменении некоторой группы параметров позволяют достичь границы области статической устойчивости. Значение Pпр определяется по траектории, которой соответствует наименьшая предельная мощность [23]. Таким образом, утяжеление режима производилось по следующей траектории: увеличивалась передаваемая в КС «Комсомольск» величина активной мощности с соответствующим увеличением генерации Комсомольской ТЭЦ-1,2,3 и Амурской ТЭЦ-1. Критерием наступления предельных режимов считалась несходимость итерационного процесса расчета режима, другими словами, если при некоторых значениях утяжеляемых координат нарушалось условие существования решения уравнений установившегося режима, то при этом нарушалось и условие апериодической устойчивости режима.
При определении предельного перетока в сечении «Комсомольск» нарушение статической устойчивости происходит в сечении «Комсомольск – Хабаровск» при перетоке в сечении «Комсомольск» 1175 МВт, но такой режим недостижим по причине отсутствия такой генерирующей мощности.
Наибольший достижимый переток в сечении «Комсомольск» в режиме зимнего минимума при максимальной загрузке станций КЭР составляет 547МВт при этом в сечении «Комсомольск-Хабаровск» переток составляет 422 МВт. Следовательно, делаем вывод, что предельное значение перетока по статической устойчивости необходимо рассматривать в сечении «Комсомольск-Хабаровск», где в первую очередь и нарушается устойчивость, а не в сечении «Комсомольск», где критерий статической устойчивости не является определяющим.
Как показали расчеты в сечении «Комсомольск» достичь предельных по статической устойчивости перетоков активной мощности невозможно, так как в данном сечении максимально допустимые и аварийно допустимые перетоки ограничиваются токовой загрузкой электросетевых элементов. Так в нормальной схеме, с учетом реконструкции объектов электросетевого комплекса, значение МДП с учетом нерегулярных колебаний равно Pдоп = 527 МВт, критерием определения МДП является аварийно допустимая токовая нагрузка 2АТ ПС 220 кВ Старт в послеаварийном режиме отключения 1С 220 кВ ПС 220 кВ Старт (2АТ ПС 220 кВ Старт I=472 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=179,6-j39,7 МВА; 3АТ ПС 500 кВ Комсомольской I=450 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=181-j9,9 МВА; 4АТ ПС 500 кВ Комсомольской I=449 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=180-j38,4 МВА). Аварийно допустимый переток в сечении равен 540 МВт и ограничивается длительно допустимой токовой нагрузкой 3АТ, 4АТ ПС 500 кВ Комсомольская.
Анализ установившегося режима в ПВК «RastrWin» показал, что при величине перетока активной мощности Pм+ ΔPнк=547+20=527 МВт условие п. 4.2, б [17] выполняется – величина напряжения во всех узлах нагрузки превышает минимально допустимое значение Uмин.д., т.е.:
| (5.1) |
Величины допустимых диапазонов напряжений указаны в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Таблица допустимых диапазонов напряжений
Номинальное напряжение, кВ | Нормальный режим | Послеаварийный режим |
220 |
|
|
110 |
|
|
Значение максимального перетока Pдоп активной мощности также должно удовлетворять условиям п. 4.2 (в, г, е) [17]. Рассмотренные послеаварийные схемы достаточно вероятные и существенно отличающиеся от нормальных, которые могут возникнуть в результате нормативных (расчетных) возмущений приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Перечень нормативных послеаварийных режимов
№ | Послеаварийная схема в результате моделирования нормативного возмущения |
1 | Нормальная схема сети |
2 | Ремонт 4АТ (3АТ) ПС 500 кВ Комсомольская |
3 | Ремонт 2АТ ПС 220 кВ Старт |
4 | Ремонт 1АТ ПС 220 кВ Старт |
5 | Ремонт 1АТ (2АТ) ПС 220 кВ Парус |
6 | Ремонт ВЛ 110 кВ Комсомольская ТЭЦ-2 - Т №2 с отпайкой на ПС Парус (С-86) ИЛИ МВ-С-86 ПС 220 кВ Парус |
7 | 1С 220 кВ ПС 220 кВ Старт |
Таблица 5.3 – Результаты расчета допустимых перетоков в сечении «Комсомольск» для нормальной схемы сети при температуре окружающей среды 5 °С
Нормальная/ послеаварийная схема сети | Переток активной мощности в доаварийном режиме Pд/ав(Iп/ав доп ), МВт | Максимально допустимый переток (при ΔPПА = 0), МВт | Аварийно допустимый переток , МВт | Приращение допустимого перетока в сечении за счет УВ ПА ΔPПА, МВт1) | |
1 | Нормальная схема | 5472) | 527 | 540 | 0 |
2 | Отключена 1С 220 кВ ПС 220 кВ Старт | 3533) | 333 | 334 | 0 |
3 | Ремонт 4АТ (3АТ) ПС 500 кВ Комсомольская | 3804) | 360 | 360 | 0 |
4 | Ремонт 2АТ ПС 220 кВ Старт | 4425) | 422 | 444 | 0 |
5 | Ремонт 1АТ ПС 220 кВ Старт | 4746) | 454 | 454 | 0 |
6 | Ремонт 1АТ (2АТ) ПС 220 кВ Парус | 4987) | 478 | 503 | 0 |
7 | Ремонт ВЛ 110 кВ Комсомольская ТЭЦ-2 - Т №2 с отпайкой на ПС Парус (С-86) ИЛИ ВЛ 220 кВ Старт-Парус (Л-258) ИЛИ МВ-С-86 ПС 220 кВ Парус | 4128) | 392 | 440 | 48 |
Примечания:
1) Объем управляющих воздействий ПА, необходимый для увеличения максимально допустимого перетока по сечению «Комсомольск» до величины, соответствующей АДП в нормальной/ремонтной схеме и целесообразно использовать только в ремонтной схеме №7.
2) Критерий определения МДП - АДТН 2АТ ПС 220 кВ Старт, ПАР отключение 1С 220 кВ ПС 220 кВ Старт (Ограничение по току 2АТ ПС 220 кВ Старт I=472 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=179,6-j39,7 МВА; 3АТ ПС 500 кВ Комсомольской I=450 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=181-j9,9 МВА; 4АТ ПС 500 кВ Комсомольской I=449 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=180-j38,4 МВА).
3) Критерий определения МДП - АДТН 3АТ (4АТ) ПС 500 кВ Комсомольская, ПАР отключение 4АТ (3АТ) ПС 500 кВ Комсомольская (Ограничение по току 4АТ ПС 500 кВ Комсомольской I=471 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=192,1-j11,9 МВА; 2АТ ПС 220 кВ Старт I=418 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=155,3-j52,8 МВА).
4) Критерий определения МДП - ДДТН 3АТ (4АТ) ПС 500 кВ Комсомольская (Ограничение по току 3АТ(4АТ) ПС 500 кВ Комсомольской I=314 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=129,6-j9,8 МВА; 2АТ ПС 220 кВ Старт I=232 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=73,3-j55,3 МВА; 1АТ ПС 220 кВ Старт I=229 А при Iдоп=314 А (Iав доп=377 А), S=84,4-j37,6 МВА; 2АТ(1АТ) ПС 220 кВ Парус (I=106 А при Iдоп=158 А (Iав доп=237 А), S=43,8-j4МВА); ВЛ 110 кВ Комсомольская ТЭЦ-2 – Т №2 с отпайкой на ПС Парус(I=455 А; при -5 °С Iдоп=778 А (Iав доп =873А) , S=49,9-j4,8 МВА)).
5) Критерий определения МДП – АДТН 1АТ ПС 220 кВ Старт, ПАР откл 3АТ (4АТ) ПС 500 кВ Комсомольская (Ограничение по току 1АТ ПС 220 кВ Старт (I=377 А при Iдоп=314 А (Iав доп=377 А), S=142,3-j51,5 МВА); 3АТ(4АТ) ПС 500 кВ Комсомольской (I=421 А при Iдоп=314 А (Iав доп=471 А), S=172,7-j14,9 МВА); 2АТ(1АТ) ПС 220 кВ Парус (I=148 А при Iдоп=158 А (Iав доп=237 А), S=60,4-j8,3МВА); ВЛ 110 кВ Комсомольская ТЭЦ-2 – Т №2 с отпайкой на ПС Парус(I=620 А; при -5 °С Iдоп=778 А (Iав доп =873А) , S=128,4-j12,9 МВА)).