Совершенствование методики расчета установившихся режимов городских электрических сетей с учетом потребительских энергоисточников

Предложена методика расчета установившегося режима разомкнутой городской распределительной электрической сети с источниками малой генерации. Показано, что городская электрическая сеть состоит из пассивных и активных физических элементов. К пассивным относятся силовые трансформаторы и линейные регуляторы, воздушные и кабельные линии электропередачи, токоограничивающие реакторы и т. д. Активные элементы сетей – это источники электропитания (трансформаторные вводы низшего напряжения питающих подстанций и распределенные источники малой генерации) и нагрузки, математические модели которых могут быть разными. Источники питания в городских распределительных электрических сетях 10 кВ и ниже классифицируются по типу и мощности, могут быть двух видов – центры питания сети и источники малой генерации. Нагрузки потребителей моделируются источниками тока, подключаемыми к узлам сети. Параметрами источников тока обычно являются графики изменения модуля действующего значения тока и коэффициента мощности во времени. Значения этих параметров в однолинейных схемах замещения распределительных сетей 6–10 кВ с изолированной нейтралью принимаются средними для трех фаз. Центры питания представляют собой трансформаторные вводы низкого напряжения питающих подстанций основных электрических сетей 35 кВ и выше, оснащенные цифровыми приборами учета электроэнергии, подключенными к АСКУЭ. Разработанная методика позволяет получить уточненную сбалансированную расчетную модель установившегося режима разомкнутой городской сети на заданное время суточного графика. Она состоит в последовательном распределении заданной мощности каждого источника питания сети между ее нагрузками с последующим уточнением потоков и потерь мощности на участках, а также напряжений и действительных нагрузок в узлах схемы методом наложения.

1. Герасименко, А. А. Передача и распределение электрической энергии / А. А. Герасименко, В. Т. Федин. Ростов на/Д.: Феникс; Красноярск: Изд. проекты, 2006. 720 с.

2. Поспелов, Г. Е. Электрические системы и цепи / Г. Е. Поспелов, В. Т. Федин, П. В. Лычев. Минск: Технопринт, 2004. 720 с.

3. Фурсанов, М. И. О выборе оптимальных точек размыкания в городских электрических сетях в условиях SMART GRID / М. И. Фурсанов, А. А. Золотой // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. № 3. С. 207–219.

4. Фурсанов, М. И. Учет потребительских энергоисточников в расчетах распределительных электрических сетей 6–10 кВ / М. И. Фурсанов, А. А. Золотой, В. В. Макаревич // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2011. № 4. С. 11–15.

5. Фурсанов, М. И. Схемно-конструктивные решения и информационное обеспечение городских электрических сетей в условиях SMART GRID / М. И. Фурсанов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 5. С. 393–406. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-5-393-406.

6. Фурсанов, М. И. Об управлении режимами городских электрических сетей в условиях SMART GRID / М. И. Фурсанов, А. А. Золотой // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т. 61, № 1. С. 15–27. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-1-15-27.

7. Кобец Б. Б. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции SMART GRID / Б. Б. Кобец, И. О. Волкова. М.: ИАЦ «Энергия», 2010. 208 с.

8. Методические принципы расчета и анализа разомкнутых электрических сетей с несколькими источниками питания / М. И. Фурсанов [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2009. № 3. С. 5–13.

9. Фурсанов, М. И. Учет потребительских энергоисточников в расчетах распределительных электрических сетей 6–10 кВ / М. И. Фурсанов, А. А. Золотой, В. В. Макаревич // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2011. № 4. С. 11–15.

10. Воропай, Н. И. Распределенная генерация в электроэнергетических системах / Н. И. Воропай // Малая энергетика: труды Междунар. науч.-техн. конф., Москва, 11–14 окт. 2005 г.; редкол.: В. И. Гладков (гл. ред.) [и др.]. М., 2005. С. 12–14.