Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения, страница 4

На стадии системного расчета определяются реактивные мощности, экономически выгодные для передачи в сеть предприятия из энергосистемы в часы максимума и ми­нимума нагрузки. При определении этих мощностей необходимо учитывать потери электроэнергии не только в сети предприятия, но и в сетях энергосистем. Поэтому ве­личины этих мощностей задаются не самим предприятием, а энергосистемой.

Распределение источников реактивной мощности по узлам сети всегда начинается с составления баланса реактивной мощности, который в общем случае имеет вид

                            (10)

где Q_э- экономически выгодная реактивная мощность, передаваемая из энергосис­темы в сеть предприятия, определенная на стадии системного расчета; Q_кy - сум­марная мощность компенсирующих устройств; Q_зap,_сyм - общая зарядная мощность сети предприятия; Q_nomp- реактивная мощность, потребляемая нагрузкой; ΔQ_cум-суммарные потери реактивной мощности, состоящие из потерь в трансформаторах, реакторах и индуктивных сопротивлениях линий электропередачи.

Если считать, что при разных вариантах распределения компенсирующих уст­ройств потери реактивной мощности одинаковы, то второй этап выбора источников реактивной мощности производится в следующем порядке:

1.Составляется баланс реактивной мощности отдельно для максимума и минимума нагрузок.

2.Определяется суммарная мощность компенсирующих устройств в час макси­мума нагрузок.

3.Производится распределение этой мощности по сети.

4.Вычисляется суммарная мощность компенсирующих устройств в час мини­мума нагрузок, и на основе этой величины определяется число и мощность компен­сирующих устройств, которые необходимо отключить в режиме минимальных на­грузок для выполнения баланса реактивной мощности.

5.После распределения компенсирующих устройств составляется фактический баланс реактивной мощности.

При распределении мощности компенсирующих устройств по сети конденса­торные батареи можно устанавливать на стороне низкого напряжения цеховых трансформаторных подстанций, на шинах распределительных пунктов и в центре питания предприятия, а также подключать к магистральным шинопроводам цехо­вых сетей. Самый простой способ распределения источников реактивной мощности - это распределить их пропорционально потребляемым реактивным мощностям. Однако такой способ распределения не всегда является оптимальным. Это значит, что можно найти вариант, при котором суммарные затраты на генерацию и переда­чу реактивной мощности будут меньше, чем при распределении мощностей ком­пенсирующих устройств пропорционально мощностям потребителей, что объясня­ется следующим:

1.При распределении мощности компенсирующих устройств пропорционально потребляемым мощностям не учитываются активные сопротивления элементов сис­темы электроснабжения, в то время как затраты на передачу реактивной мощности либо состоят из стоимости потерь энергии в этих сопротивлениях, либо включают в себя эту стоимость.

2.Рассматриваемый способ распределения не позволяет учесть достоинства и недостатки компенсирующих устройств разных типов.

3.Не полностью учитывается дискретность мощностей конденсаторов.

Чтобы избежать этих недостатков, при распределении компенсирующих уст­ройств следует применять специальные математические методы, называемые мето­дами оптимизации, которые позволяют из множества возможных вариантов вы­брать тот, который обеспечивает минимум целевого функционала при выполнении технических ограничений. Целевой функционал в данном случае представляет собой приведенные затраты, а к техническим ограничениям относятся ограничения по токовой нагрузке элементов сети, по отклонениям напряжения на зажимах электро­приемников, по устойчивости нагрузки и по допустимому режиму работы компен­сирующих устройств. При этом имеют место следующие закономерности: