Разработка усовершенствованных методов расчёта установившихся режимов электроэнергетических систем с учётом температурной зависимости активных сопротивлений ВЛ

Станислав Сергеевич Гиршин; Александр Олегович Шепелев

doi:10.34831/EP.2019.1060.43578

Разработка усовершенствованных методов расчёта установившихся режимов электроэнергетических систем с учётом температурной зависимости активных сопротивлений ВЛ

Станислав Сергеевич Гиршин, Александр Олегович Шепелев

Аннотация

Рассмотрена задача расчёта установившегося режима электрической сети с учётом температурной зависимости активных сопротивлений линий электропередачи. Предложены два альтернативных алгоритма расчёта режима. Первый из них представляет собой решение расширенной системы уравнений методом Ньютона. Во втором алгоритме уточнение активных сопротивлений выделено в отдельную процедуру внутри итерационного процесса решения уравнений электрического режима сети. Приведены результаты численного эксперимента, подтверждающие работоспособность данных алгоритмов и показывающих существенное повышение точности при определении таких режимных параметров, как токи, напряжения и потери мощности. Проведена сравнительная оценка сходимости разработанных алгоритмов между собой, а также по отношению к расчёту режима методом Ньютона без учёта температурной зависимости сопротивлений.

Ключевые слова

электрическая сеть, расчёт установившегося режима, метод Ньютона, температурная зависимость активного сопротивления.

Полный текст:

Без имени

Литература

Воротницкий, В.Э. Оценка погрешностей расчёта переменных потерь электроэнергии в ВЛ из-за неучёта метеоусловий [Текст] / В.Э. Воротницкий, О.В. Туркина // Электрические станции. – 2008. – № 10. – С. 42 -- 49.

Герасименко, А.А. Учёт схемно-режимных и атмосферных факторов при расчёте технических потерь электроэнергии в распределительных сетях [Текст] / А.А. Герасименко, Г.С. Тимофеев, А.В. Тихонович // Журнал Сибирского федерального университета. Сер. Техника и технологии. – 2008. – № 2. – С. 188 – 206.

Гиршин, С.С. Математическая модель расчёта потерь мощности в изолированных проводах с учётом температуры [Текст] / С.С. Гиршин [и др.] // Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. -- 2009. – № 3 (83). – С. 176 – 179.

Вихарев, А.П. Расчёт допустимых токов для защищённых проводов ВЛ напряжением 110 кВ [Текст] / А.П. Вихарев // Электрические станции. – 2017. – № 3. – С. 31 -- 34.

Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчёту и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при её передаче по электрическим сетям: утв. Минэнерго России от 30.12.2008 г. № 326 // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти № 16 от 20.04.2009.

Войтов, О.Н. Алгоритм учёта температуры провода при расчёте потокораспределения в электрической сети [Текст] / О.Н. Войтов, Е.В. Попова // Электричество. – 2010. – № 9. – С. 24 -- 30.

Войтов, О.Н. Алгоритмы расчёта токораспределения в электрических сетях [Текст] / О.Н. Войтов, Е.В. Попова, Л.В. Семенова // Электричество. – 2013. – № 3. – С. 19 -- 26.

Santos, J.R. Assessment of conductor thermal models for grid studies [Text] / J.R. Santos, A.G. Expósito, F.P. Sánchez // IET Gen., Transm., Distrib. – Jan. 2007. – Vol. 1. -- No. 1. – P. 155 – 161.

Шепелев, А.О. Математическое моделирование электрического режима замкнутой питающей сети с учётом температурной зависимости активных сопротивлений [Текст] / А.О. Шепелев [и др.] // Омский научный вестник. – 2018. – № 4 (160). – С. 103 – 09.

Аюев, Б.И. Вычислительные модели потокораспределения в электрических системах [Текст] / Б.И. Аюев, В.В. Давыдов, П.М. Ерохин, В.Г. Неуймин; под ред. П.И. Бартоломея. – М.: Флинта: Наука, 2008. – 256 с.: ил.

Петрова, Е.В. Аналитическое решение уравнения теплового баланса провода воздушной линии в условиях вынужденной конвекции [Текст] / Е.В. Петрова [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1. – С. 218.

Гиршин, С.С. Упрощение уравнений теплового баланса воздушных линий электропередачи в задачах расчёта потерь энергии [Текст] / С.С. Гиршин [и др.] // Омский научный вестник. – 2013. – № 1 (117). – С. 148 – 151.

Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. С изменением № 1 [Текст]: ГОСТ 839-80. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002. – 23 с.

Методика расчёта предельных токовых нагрузок по условиям сохранения механической прочности проводов и допустимых габаритов воздушных линий [Текст]: СТО 56947007-29.240.55.143-2013. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2013. – 67 с.

Об утверждении нормативов потерь электрической энергии при её передаче по единой национальной (общероссийской) электрической сети, осуществляемой ПАО «ФСК ЕЭС»: утв. Минэнерго России от 27.12.2018 г. № 1251 [Электронный ресурс]. – (https://minenergo.gov.ru/node/13610).

Тарасов, В.И. Теоретические основы анализа установившихся режимов электроэнергетических систем [Текст] / В.И. Тарасов. – Новосибирск: Наука, 2002. – 344 с.

Вержбицкий, В.М. Основы численных методов [Текст]: учеб. для вузов / В.М. Вержбицкий. – М.: Высш. шк., 2002. – 840 с.: ил.

Горнштейн, В.М. Методы оптимизации режимов энергосистем [Текст] / В.М. Горнштейн, Б.П. Мирошниченко, А.В. Пономарёв [и др.] / под ред. В.М. Горнштейна. – М.: Энергия, 1981. – 336 с.

Идельчик, В.И. Электрические системы и сети [Текст]: учеб. для вузов / В.И. Идельчик. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2019.1060.43578