ДИПЛОМ Хобта (1208920), страница 8
Текст из файла (страница 8)
При ремонтных и аварийных отключениях линий электропередачи или других сетевых элементов величина предельного перетока активной мощности изменяется. Для задания ограничений на режим энергосистемы должен определяться предельный переток активной мощности для ремонтных и послеаварийных схем.
В нормальной схеме сети значение предельного перетока активной мощности, передаваемой по сечению «Комсомольск – Хабаровск»:
Pпр=1060 МВт.
Амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности в этом сечении принимается равной:
ΔPнк=60 МВт
Тогда переток Pдоп в сечении, соответствующий нормативному коэффициенту запаса по активной мощности Kp=20 %, согласно условию 4.2, а [17]:
Pдоп=0,8 Pпр- ΔPнк=848-60=788 МВт
Анализ установившегося режима в ПВК «RastrWin» показал, что при величине перетока активной мощности Pм+ ΔPнк=788+60=848 МВт условие п. 4.2, б [17] выполняется – величина напряжения во всех узлах нагрузки превышает минимально допустимое значение Uмин.д..
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.
В качестве примера нормативного возмущения рассмотрим ВЛ 500 кВ Хабаровская-Комсомольская. Величина предельной мощности, в рассматриваемой послеаварийной схеме составляет Рп/авпр = 655 МВт. Величина перетока активной мощности, которая соответствует нормативному коэффициенту запаса (не менее 8%) составляет в этом случае:
Допустимые перетоки определяются также допустимыми токовыми нагрузками (перегрузками с учетом их длительности) сетевых элементов в нормальном и нормативных послеаварийных режимах. Согласно п. 4.2. (е) переток Pдоп = 590-60 = 530 МВт в нормативных послеаварийных режимах не должен приводить к токовым перегрузкам, превышающим допустимые значения.
Как показали расчеты в сечении «Комсомольск – Хабаровск» достичь предельных по статической устойчивости перетоков активной мощности возможно не во всех ремонтных схемах, так как максимально допустимые и аварийно допустимые перетоки ограничиваются токовой загрузкой электросетевых элементов. Так в нормальной схеме, значение МДП с учетом нерегулярных колебаний равно Pдоп = 530 МВт, критерием определения МДП является 8% запас статической апериодической устойчивости по активной мощности в послеаварийном режиме отключения ВЛ 500 кВ Хабаровская-Комсомольская (ВЛ 220 кВ Горин-Старт I=326 А при Iдоп=630 А (Iав доп=756 А), S=126,5+j6,9 МВА; ВЛ 220 кВ НПС-2-Старт I=568 А при Iдоп=630 А (Iав доп=756 А), S=221,5+j12,3 МВА; ВЛ 220 кВ НПС-3-Старт I=492 А при Iдоп=630 А (Iав доп=756 А), S=192,1+j6,5МВА). Аварийно допустимый переток в сечении равен 700 МВт и ограничивается длительно допустимой токовой нагрузкой 1АТ ПС 500 кВ Комсомольская (1АТ ПС 500 кВ Комсомольская I=578 А при Iдоп=578 А (Iав доп=694 А), S=486,4+j12 МВА; ВЛ 220 кВ Горин-Старт I=169 А при Iдоп=630 А (Iав доп=756 А), S=66,1-j9,6 МВА; ВЛ 220 кВ НПС-2-Старт I=300 А при Iдоп=630 А (Iав доп=756 А), S=113,1-j35,5 МВА; ВЛ 220 кВ НПС-3-Старт I=265 А при Iдоп=630 А (Iав доп=756 А), S=98,5-j35,5МВА).
Объем управляющих воздействий ПА, необходимый для увеличения максимально допустимого перетока по сечению «Комсомольск-Хабаровск» до величины, не превышающей АДП в нормальной/ремонтной схеме.
Переток активной мощности Рдоп из КЭР в ОЭС Востока в сечении «Комсомольск-Хабаровск», соответствующий нормативным коэффициентам запаса по активной мощности, напряжению, а также допустимым токовым нагрузкам сетевых элементов, в нормальной схеме сети (доаварийный режим) составляет 590 МВт.
Предельный переток передаваемой мощности Pп/авпр = 1060 МВт, приводит к недопустимым длительным токовым нагрузкам сетевых элементов (перегрузками с учетом их длительности в послеаварийных режимах, вызванных нормативными возмущениями), но такой переток невозможен по причине отсутствия такой генерирующей мощности.
Максимально допустимый переток активной мощности в нормальной схеме, при котором отсутствуют недопустимые токовые перегрузки сетевых элементов в послеаварийных режимах, равен 530 МВт (в соответствии с приложением Н)
Использование устройств ПА позволит увеличить величину максимально допустимого перетока в ремонтной схеме сети (ремонт ВЛ 500 кВ Хабаровская – Комсомльская, ремонт ВЛ 220 кВ НПС -2 – Старт, ремонт ВЛ 220 кВ НПС-3 - Старт) с контролем токовой загрузки сетевых элементов.
Устранение недопустимой токовой перегрузки сетевых элементов производится локальными устройствами АОПО, действующими на ограничение перетока мощности передаваемой по сечению.
Результаты расчетов максимально допустимых режимов в сечении «Комсомольск-Хабаровск» для ремонтных схем представлены в приложении Р.
Схема сети | Предельная мощность по апериодической статической устойчивости Pп/авпр , МВт | Переток активной мощности в доаварийном режиме Pд/ав(0,92· Pп/апр ), МВт | Переток активной мощности в доаварийном режиме Pд/ав(Iп/ав доп ), МВт | Приращениедопустимого перетока в сечении за счет УВ ПА ΔPПА, МВт | Аварийно допустимый переток , МВт | Максимально допустимый переток (при ΔPПА = 0), МВт | Критерий определения МДП без ПА | Критерий определения АДП |
Нормальная схема | 1060 | 590 | 645 | 0 | 700 | 530 | 8% ПАР ВЛ 500 кВ Хабаровская - Комсомльская | ДДТН 1АТ ПС 500 кВ Комсомольская |
Ремонт ВЛ 500 кВ Хабаровская - Комсомльская | 655 | 465 | 435 | 50 | 525 | 375 | АДТН ВЛ 220 кВ НПС-3-Старт в ПАР ВЛ 220 кВ НПС-2-Старт | ДДТН ВЛ 220кВ НПС-2 Старт |
Ремонт ВЛ 220 кВ НПС-2 Старт | 1010 | 460 | 435 | 50 | 615 | 375 | АДТН ВЛ 220 кВ НПС-3-Старт ПАР ВЛ 500 Хабаровская - Комсомльская | ДДТН 1АТ ПС 500 кВ Комсомольская |
Ремонт ВЛ 220 кВ НПС-3 - Старт | 1015 | 465 | 425 | 60 | 630 | 365 | АДТН ВЛ 220 кВ НПС-2-Старт ПАР ВЛ 500 Хабаровская - Комсомльская | ДДТН 1АТ ПС 500 кВ Комсомольская |
Ремонт ВЛ 220 кВ Ургал - Старт | 1020 | 480 | 510 | 0 | 640 | 420 | 8% ПАР ВЛ 500 кВ Хабаровская - Комсомльская | ДДТН 1АТ ПС 500 кВ Комсомольская |
Таблица 5.6 – Результаты расчета допустимых перетоков в сечении «Комсомольск-Хабаровск» для нормальной схемы сети при температуре окружающей среды -5 °С
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В выпускной квалификационной работе был произведен расчет и анализ электрических режимов работы энергосистемы на среднесрочную перспективу для планируемых режимов зимнего минимума нагрузок 2016 г. и предложены мероприятия, связанные с устранением «узких мест» в Комсомольском энергорайоне операционной зоны Хабаровского РДУ. По результатам анализа электрических режимов предложены мероприятия для повышения пропускной способности сечений «Комсомольск-Хабаровск», «Комсомольск», «Выдача мощности Амурской ТЭЦ-1» и «Выдача мощности Комсомольской ТЭЦ-3». Кроме того, был произведен расчет электрических режимов с учетом выполненных мероприятий, определены максимально допустимые перетоки в контролируемых сечениях, были выбраны устройства противоаварийной автоматики, определены максимальные объемы управляющих воздействий ПА.
Как было показано, выполнение мероприятий по замене оборудования и устройств РЗА в комплексе с применением противоаварийной автоматики позволяет существенно повысить максимально допустимые перетоки в контролируемых сечениях:
- в сечении «Комсомольск-Хабаровск»: с 465 до 530 МВт (на 65 МВт).
- в сечении «Комсомольск»: с 340 МВт до 527 МВт (на 187 МВт).
- в сечении «Выдача мощности Амурской ТЭЦ-1»: с 120 МВт до 126 МВт (на 6 МВт).
- в сечении «Выдача мощности Комсомольской ТЭЦ-3»: с 145 МВт до 230 МВт (на 85 МВт).
Для уменьшения объема управляющих воздействий и увеличения максимально допустимого перетока (снятия сетевых ограничений) в ряде схемно-режимных ситуаций обоснована необходимость замены оборудования.
Результатом повышения МДП является расширение области допустимых режимов, а также решение проблемы недоиспользования установленной мощности электростанций Комсомольского энергорайона в случае нехватки резервов мощности в ОЭС Востока.
Для увеличения МДП в ремонтных схемах сечений «Комсомольск-Хабаровск» и «Комсомольск» предлагается установить на ПС 220 кВ Старт устройства АОПО ВЛ 220 кВ НПС-2 – Старт, АОПО ВЛ 220 кВ НПС-3 – Старт и АОПО 1АТ ПС 220 кВ Старт в составе двух комплектов МКПА. В связи с тем, что на ПС 220 кВ Старт установлено противоаварийное оборудование в составе одного комплекта, предлагается установить дополнительно еще один комплекс МКПА. Устройства передачи аварийных сигналов и команд (УПАСК), предназначенных для передачи и приема команд по высокочастотным каналам ВЛ предлагается использовать существующие устройства, установленные на объектах электроэнергетики. В качестве дублирующих каналов УПАСК предлагается выполнить по волоконным оптическим линиям связи (ВОЛС), что потребует дополнительных затрат.
Выполнения всех предложенных мероприятий для увеличения МДП в сечениях Комсомольского энергорайона позволит, в случае необходимости дополнительных резервов мощности в ОЭС Востока, использовать всю установленную мощность электростанция КЭР.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
-
СТО 59012820.27.010.001-2017. Проведение расчетов электроэнергетических режимов и определение решений при перспективном развитии энергосистем. Основные требования. Стандарт организации [Текст] / утв. и введ. в действие ОАО «СО ЕЭС» 2017.// АО «СО ЕЭС», 2017. М. – 19с.
-
Ситников, В.Ф. Совершенствование методов и средств управления режимами электроэнергетических систем на основе элементов гибких электропередач (FACTS) [Текст] : дис. … д-ра техн. наук.: 05.14.02: защищена 20.11.2009 : утв. 14.05.2010 / Ситников Владимир Федорович. – М., 2009. – 311 с. – 05200901578.
-
Галанов, В.П. Автоматическое противоаварийное управление в электрических системах [Текст] / В.П. Галанов, Л.А. Кощеев // СПб. : СПбГПУ, 2003. – 145 с.
-
Калентионок, Е.В. Устойчивость электроэнергетических систем: учебное пособие [Текст] / Е.В. Калентионок. – Минск : Техноперспектива, 2008. – 375 с.
-
Руководящие указания по противоаварийной автоматике энергосистем (основные положения) [Текст] : РД 34.35.113–1986: утв. М-вом энергетики и электрификации СССР 23.09.1986. – М.: СПО Союзтехэнерго, 1986 – 13 с.
-
Методические рекомендации по проектированию развития энергосистем [Текст] / Минэнерго - утв. и введ. в действие приказом Минэнерго России 30.06.2003. // М. – 2003. – 30с.
-
Микропроцессорный комплекс локальной противоаварийной автоматики МКПА Руководство по эксплуатации [Текст] – ООО «Прософт системы». – [Б. и.]. – Екатеринбург, 2009.
-
Правила определения МДП и АДП активной мощности в контролируемых сечениях диспетчерского центра ОАО «СО ЕЭС» [Текст]: СТО 59012820.27010.001-2013: утв. и введ. в действие ОАО «СО ЕЭС» 18.01.2013. – М.: ОАО «СО ЕЭС», 2013. – 29 с.
-
Гуревич, Ю. Е. Расчет устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах [Текст] / Ю.Е. Гуревич, Л. Е. Либова, А.А. Окин. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 390 с.: ил.
-
Вайнштейн, Р. А. Программные комплексы в учебном проектирова-нии электрической части электростанций [Текст]: учеб. пособие / Р. А. Вайнштейн, В. В. Шестакова, Н.В. Коломиец. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 123 с.
-
Вайнштейн, Р. А. Математические модели элементов электроэнер-гетических систем в расчетах установившихся режимов и переходных процессов [Текст]: учебное пособие / Р.А. Вайнштейн, Н.В. Коломиец, В.В. Шестакова. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 115 с.
-
Герасименко, А. А. Передача и распределение электрической энергии [Текст]: учеб. пособие / А. А. Герасименко, В. Т. Федин. – 3-е изд., перераб. – М.: КНОРУС, 2012. – 648 с.
-
Справочник по проектированию электрических сетей [Текст] / под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2012. – 376 с. : ил.
-
Управляемые подмагничиванием шунтирующие реакторы [Текст] / М. В. Дмитриев [и др.] ; под общ. ред. Г. А. Евдокунина. – СПб. : Родная Ладога, 2013. – 280 с.
-
Меркурьев, Г.В. Устойчивость энергосистем [Текст] / Г.В. Меркурьев, Ю.М. Шаргин.– СПб.: НОУ «Центр подготовки кадров энергетики», 2006 – 369 с.
-
Лисицын, А.А. Особенности нормальных и переходных режимов ОЭС Востока [Текст] / А.А. Лисицын, А.В. Николаев, Е.А. Тен, М.А. Эдлин // Известия НТЦ Единой энергетической системы. – 2013. – № 1(68). – С. 7-14.
-
Методические указания по устойчивости энергосистем [Текст]: СО 153-34.20.576-2003: утв. Минэнерго России от 30 июня 2003 г. №277 – М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2004. – 16 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А