РЗ-1 ГРАФИКИ НАГРУЗКИ (25+25+25)

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ 1

по курсу «Электрические системы и сети»

«ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ НАГРУЗОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ УЗЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ»

(Вариант 53)

Выполнил студент группы Глушенко В. И.

гр. ЕСЕ _2009_3

Руководитель Полищук О.Ю.

Харьков 2011

Исходные данные для построения суточных графиков нагрузки потребителей А и Б, суточных графиков нагрузки узла электрической сети, годового графика нагрузки по продолжительности и годового квадратичного графика нагрузки по продолжительности приведены в табл. 1. Схема узла электрической сети показана на рис. 1.

Типовые суточные графики нагрузки потребителей А и Б заданы в табл. 1 ступенчатыми, где наибольшая возможная за сутки нагрузка Р_нб принимается за 100 %, а остальные ступени графиков показывают относительное значение нагрузки для данного времени суток. Для каждого потребителя (А и Б) заданы два суточных графика, которые характеризуют их работу в разные периоды года. Это ‑ типовые графики зимних и летних суток рабочих дней.

Рисунок 1 ‑ Схема узла электрической сети

Таблица 1 ‑ Исходные данные для построения графиков электрических нагрузок

Вар.	Рнб, МВт	Значения электрических нагрузок, %, для часов
		0-2	2-4	4-6	6-8	8-10	10-12	12-14	14-16	16-18	18-20	20-22	22-24
0	15	20	20	20	30	40	40	30	30	100	100	100	20
		10	10	10	10	20	20	10	10	10	60	60	10
	10	20	20	40	80	100	100	100	100	50	50	20	20
		10	10	10	10	70	70	50	30	10	10	10	10

Построение графиков электрических нагрузок выполняется в следующей последовательности.

1. По данным табл. 1 строятся в относительных единицах суточные (зимний и летний) графики нагрузки потребителей А и Б (рис. 2).

1)

2)

Рисунок 2 ‑ Суточные графики нагрузки (зимний − а и летний − б) потребителей А (1) и Б (2) узла электрической сети

2. По заданным в табл. 1 значениям Р_нб потребителей А и Б для построенных на рис. 2 графиков указываются значения ступеней в именованных единицах, используя для каждой ступени графика соотношение

Р_ст = р·Р_нб /100, (1)

где р ‑ ордината соответствующей ступени типового графика, % (см. табл 1).

3. Суммарные суточные графики нагрузки потребителей А и Б узла электрической сети для зимних и летних суток строятся суммированием значений их нагрузки, соответствующих определенным промежуткам времени (рис. 3).

а

б

Рисунок 3 ‑ Суммарные суточные графики нагрузки потребителей А и Б узла электрической сети для зимних (а) и летних (б) суток

4. Годовой график нагрузки по продолжительности, показывающий длительность работы узла электрической сети в течение года с различными нагрузками, строится, откладыванием по оси ординат суммарной суточной нагрузки узла Р_i (для зимнего и летнего периодов) в порядке убывания ее значения от Р_нб до Р_нм, а по оси абсцисс – длительность существования соответствующей нагрузки Т_нагрi в часах от 0 до 8760 (рис. 4). При построении указанного графика продолжительность зимнего и летнего периодов T_з,л может быть принята равной 183 и 182 дня соответственно.

Для удобства построения годового графика нагрузки по продолжительности целесообразно составить вспомогательную таблицу

Pi, МВт	Δt, час.	Tз,л, дней	ti, час.
22	6	183	6·183 = 1098
16	4	183	4·183 = 732
14	2	183	2·183 = 1098
13	4	183	4·183 + 4·182 = 1460
	4	182
9	4	182	4·182 = 728
4	8	183	8·183 = 1464
2	16	182	16·182 = 2912

Рисунок 4 ‑ Годовой график нагрузки по продолжительности

5. Для построенного годового графика нагрузки по продолжительности определяются показатели:

годовое количество электроэнергии, МВт×час.

W_г = åР_і·t_i; (2)

наибольшая и наименьшая нагрузки Р_нб и Р_нм, МВт;

средняя нагрузка, МВт

Р_ср = W_г /Т, (3)

где Т = 8760 ч/год;

число часов использования наибольшей нагрузки, час./год

Т_нб = W_г /Р_нб; (4)

коэффициент неравномерности графика нагрузки

a = Р_нм /Р_нб; (5)

коэффициент заполнения графика нагрузки

b = Р_ср /Р_нб; (6)

коэффициенты разновременности максимумов нагрузки потребителей А и Б для зимнего и летнего периодов k_р.м^з и k_р.м^л.

k_р.м = P_нбΣ /ΣP_нбi; (7)

Тогда

W_г = åР_і·t_i = 22·1098 + 16·732 + 14·366 + 13·1460 + 9·728 + 4·1464 + 2·2912 =

= 78204 МВт·ч;

Р_нб = 22 МВт;

Р_нм = 2 МВт;

Р_ср = W_г /Т = 78204/8760 = 8,93 МВт·час.;

Т_нб = W_г /Р_нб = 78204/22 = 3555 час./год;

a = Р_нм /Р_нб = 2/22 = 0,09 отн. ед.;

b = Р_ср /Р_нб = 8,93/22 = 0,41 отн. ед.;

k_р.м^з = 22/(20 + 10) = 0,73 отн. ед.;

k_р.м^л = 13/(12 + 8) = 0,65 отн. ед.

Полученные значения Р_нб, Р_нм, Р_ср, Т_нб наносятся на годовом графике нагрузки по продолжительности.

6. Годовой квадратичный график нагрузки по продолжительности строится на основе годового графика нагрузки по продолжительности, откладыванием по оси ординат возведенной в квадрат суммарной суточной нагрузки узла Р_i² (для зимнего и летнего периодов) в порядке убывания ее значения от Р_нб² до Р_нм², а по оси абсцисс ‑ длительность существования соответствующей нагрузки Т_нагрi в часах от 0 до 8760 (рис. 5).

Рисунок 1.5 – Годовой квадратичный график нагрузки по продолжительности

7. Для построенного годового квадратичного графика нагрузки по продолжительности определяется

число часов наибольших потерь, час./год, по выражениям:

τ = ∑(P_i²·t_i)/P_нб²; (9)

τ = (0,124 + T_нб /10⁴)²∙8760; (10)

τ = 2Т_нб − 8760 + (8760 − Т_нб)(1 − P_нм/P_нб)²/(1 + Т_нб/8760 − 2P_нм/P_нб). (11)

Тогда

τ = (22²·1098 + 16²·732 + 14²·366 + 13²·1460 + 9²·728 + 4²·1464 + 2²·2912)/22² =

= 2337,5 час./год;

τ = (0,124 + 3555/10⁴)²∙8760 = 2014 час./год;

τ = 2·3555 − 8760 + (8760 − 3555)(1 − 2/22)²/(1 + 3555/8760 − 2·2/22) =

= 2215,8 час./год.

Полученное по выражению (9) значение τ наносится на годовом квадратичном графике нагрузки по продолжительности.

Методическое обеспечение расчетного задания

1. Электрические системы и сети. Учебно-методическое пособие по проведению практических занятий и выполнению расчетных заданий для студентов специальности 7.090602 «Электрические системы и сети» / Барбашов И.В., Черкашина В.В., Шутенко О.В. ‑ Харьков: НТУ «ХПИ», 2007. – 116 с.

Таблица 1.1 ‑ Исходные данные для построения графиков электрических нагрузок

Вар.	Рнб, МВт	Значения электрических нагрузок, %, для часов
		0-2	2-4	4-6	6-8	8-10	10-12	12-14	14-16	16-18	18-20	20-22	22-24
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	15	10	10	10	30	30	20	20	20	100	100	100	10
		5	5	5	5	5	5	5	5	5	60	60	5
	10	20	20	20	100	100	100	90	90	20	20	20	20
		10	10	10	10	10	80	80	15	15	15	15	10
2	15	20	20	20	20	40	40	20	20	100	100	40	20
		10	10	10	10	10	10	10	10	10	60	60	10
	10	10	10	10	80	80	80	100	100	20	20	20	10
		5	5	5	5	70	70	70	10	10	10	10	5
3	10	30	30	30	30	45	45	45	100	100	100	100	30
		10	10	10	10	10	10	30	30	30	80	10	10
	15	20	20	50	50	100	100	100	40	40	40	20	20
		10	10	10	10	10	80	80	10	10	10	10	10
4	10	10	10	10	10	30	30	20	20	20	100	100	10
		5	5	5	5	5	15	5	5	5	5	70	5
	15	30	30	60	60	80	80	100	100	40	40	40	30
		20	20	20	40	40	40	60	60	20	20	20	20
5	15	20	20	20	30	40	40	30	30	100	100	100	20
		10	10	10	10	20	20	10	10	10	60	60	10
	10	30	30	30	80	100	100	100	100	60	60	30	30
		20	20	20	20	70	70	50	50	30	20	20	20
6	15	30	30	30	50	50	40	40	40	100	100	70	30
		10	10	10	10	30	30	20	20	70	70	20	10
	10	20	20	40	80	100	100	100	100	50	50	20	20
		10	10	10	10	70	70	50	30	10	10	10	10
7	20	10	10	10	30	30	20	20	20	100	100	100	10
		5	5	5	5	5	5	5	5	5	60	60	5
	15	20	20	20	100	100	100	90	90	20	20	20	20
		10	10	10	10	10	80	80	15	15	15	15	10
8	20	20	20	20	20	40	40	20	20	100	100	40	20
		10	10	10	10	10	10	10	10	10	60	60	10
	15	10	10	10	80	80	80	100	100	20	20	20	10
		5	5	5	5	70	70	70	10	10	10	10	5
9	15	30	30	30	30	45	45	45	100	100	100	100	30
		10	10	10	10	10	10	30	30	30	80	10	10
	20	20	20	50	50	100	100	100	40	40	40	20	20
		10	10	10	10	10	80	80	10	10	10	10	10
10	15	10	10	10	10	30	30	20	20	20	100	100	10
		5	5	5	5	5	15	5	5	5	5	70	5
	20	30	30	60	60	80	80	100	100	40	40	40	30
		20	20	20	40	40	40	60	60	20	20	20	20
11	20	20	20	20	30	40	40	30	30	100	100	100	20
		10	10	10	10	20	20	10	10	10	60	60	10
	15	30	30	30	80	100	100	100	100	60	60	30	30
		20	20	20	20	70	70	50	50	30	20	20	20
12	20	30	30	30	50	50	40	40	40	100	100	70	30
		10	10	10	10	30	30	20	20	70	70	20	10
	15	20	20	40	80	100	100	100	100	50	50	20	20
		10	10	10	10	70	70	50	30	10	10	10	10
13	25	10	10	10	30	30	20	20	20	100	100	100	10
		5	5	5	5	5	5	5	5	5	60	60	5
	20	20	20	20	100	100	100	90	90	20	20	20	20
		10	10	10	10	10	80	80	15	15	15	15	10