Лекция. Методы выбора дозировки ПА для сохранения устойчивости

Содержание лекции: противоаварийное управление для обеспечения устойчивости, максимально допустимые перетоки мощности.

Цель лекции: ознакомить с методикой расчета предельных перетоков, определение нормативных запасов устойчивости.

Для обеспечения устойчивости параллельно работающих энергосистем необходимо прежде всего правильно выбрать допустимые перетоки в контролируемых диспетчером сечениях сети на основе «Методических указаний по устойчивости энергосистем», утвержденных Минэнерго России 30.06.2003 года.Допустимые перетоки контролируются по активной мощности (МВт) или току (А) и разделяются на максимальные и аварийные.

1) Максимально-допустимые перетоки допускаются длительно и определяются исходя из следующих условий:

- нормативный запас устойчивости в нормальном или в ремонтных режимах с коэффициентом запаса не менее 20% определяемом по формуле:

Р_доп = Р_пр/1,2 – Р_нерег,

где: Р_доп – допустимый переток в сечении;

Р_пр – предельный переток по устойчивости в сечении;

Р_нерег – нерегулярные колебания равные корень квадратный из мощности меньшей из параллельно работающих энергосистем, умноженные на коэффициент регулирования 1,5 при ручном и 0,75 при автоматическом регулировании.

- нормативный запас в послеаварийном режиме, при аварийном отключении согласно Методических указаний, с коэффициентом запаса не менее 8% с учетом противоаварийного управления (ПАУ):

Р_доп = Р_{пр. пар} /1,08 – Р_нерег + Р_пау,

где: Р_доп – допустимый переток в сечении;

Р_{пр. пар} – предельный переток по статической устойчивости в сечении в послеаварийном режиме;

Р_пау – величина противоаварийного управления на отключение потребления или генерации при аварийном возмущении.

Меньший из выбранных перетоков, определенных согласно пунктам 1 и 2, проверяются по динамической устойчивости при аварийных возмущениях с учетом короткого замыкания и работы ПА. Если переходный режим неустойчивый, то либо увеличивается объем ПАУ, либо снижается допустимый переток до величины, при которой переходный режим устойчивый и этот переток принимается за максимально-допустимый.

Из вышеуказанных пунктов 1,2,3 следует, что необходимый объем ПАУ определяется, как разность допустимого перетока определенного с нормативным запасом устойчивости 20% и допустимого перетока определенного из условия аварийного отключения элемента сети или генерации (N-1) без ПА.

Выбранные допустимые перетоки проверяются на отсутствие недопустимых токовых нагрузок на оборудование в нормальном и послеаварийных режимах. Если имеется недопустимая токовая перегрузка, то допустимые перетоки снижаются до величины при которых отсутствует недопустимая токовая нагрузка на оборудование.

В случаях, когда в силу конфигурации сети (развитая или распределительная сеть) допустимые перетоки выбранные по условию устойчивости значительно превышают допустимые токовые нагрузки на оборудование, то контролируется только токовая загрузка сети в нормальной и послеаварийном режиме.

Для дефицитных энергоузлов максимально-допустимые перетоки в соответствии с СДМ должны не превышать величин более 45% от потребления с учетом работы САОН в энергоузле:

Р_доп=0,45 · (Р_потр-САОН)+САОН,

где: САОН – специальная автоматика отключения нагрузки.

Допустимым уровнем напряжения в нормальном и ремонтном режиме с коэффициентом запаса по напряжению не менее 15%, определяемом по формуле:

Кu = (U_тек-U_кр) /U_тек> 0,15,

где: Кu – коэффициент запаса по напряжению;

U_тек – текущее напряжение;

U_кр – критическое напряжение в узле нагрузки равное 0,75 U_ном.

2) Аварийно-допустимые перетоки допускаются кратковременно не более часа и определяются исходя из следующих условий:

Нормативный запас устойчивости в нормальном или в ремонтном режиме с коэффициентом запаса не менее 8% определяемом по формуле:

Р_доп= Р_пр/1,08 – Р_нерег,

где: Р_доп – допустимый переток в сечении;

Р_пр – предельный переток по устойчивости в сечении;

Р_нерег – нерегулярные колебания равные корень квадратный из мощности меньшей из параллельно работающих энергосистем, умноженные на коэффициент регулирования 1,5 при ручном и 0,75 при автоматическом регулировании.

Допустимым уровнем напряжения в нормальном и ремонтном режиме с коэффициентом запаса не менее 10%, определяемом по формуле:

Кu = (U_тек-U_кр) /U_тек> 0,1,

где: Кu – коэффициент запаса по напряжению;

U_тек – текущее напряжение;

U_кр – критическое напряжение в узле нагрузки равное 0,75 U_ном.

3) Контрактно-допустимые перетоки при планировании.

Допустимый переток по контролируемым сечениям и ВЛ при планировании определяется в зависимости от наличия резервов мощности для регулирования перетоков мощности.

При наличии резервов мощности в достаточном объеме контрактно-допустимый переток назначается равным максимально-допустимому.

При отсутствии достаточных резервов мощности контрактно-допустимый переток назначается равным максимально-допустимому перетоку минус суммарно допустимое отклонение субъектов оптового рынка той зоны, которой определяется переток.

На рисунке 7.1 показаны предельные перетоки для Национальной электрической сети Республики Казахстан на 2013 год

Рисунок 7.1 - Допустимые перетоки по сечениям в НЭС РК