Государственное Образовательное Учреждение
Высшего Профессионального Обучения
Кафедра «Автоматизированные электроэнергетические системы»
Лабораторная работа №3
«Расчет установившихся и утяжеленных режимов энергосистемы. Наибольшее отклонение датчиков теленаблюдения (ТН) по активным, реактивным мощностям и напряжению, а также определение наибольших отклонений баланса узлов по измеренным значениям датчиков ТН.»
Выполнил студент: 4-ЭТ-2
Сорокин А. С.
Проверил: Кротков Е.А.
Самара 2011
Цель работы - получение практических навыков работы с телеметрической информацией в среде графической технологической подсистемы.
Основное назначение технологической подсистемы – выполнение оперативных расчетов режимов энергосистем с широким использованием графических изображений схем энергосистем и энергообъектов – станций и подстанций. Принципиальным моментом построения подсистемы является сочетание преимуществ анализа результатов расчетов, представленных в виде таблиц, и нанесенных непосредственно на схемы.
Если информация с описанием схемы полностью подготовлена, то для выполнения оперативных расчетов вполне достаточно средств графической технологической подсистемы и в большинстве случаев применение комплекса КОСМОС исчерпывается именно работой в данной подсистеме.
При работе в технологической подсистеме предусмотрена возможность воздействие на:
изображения элементов схем (включение – отключение линий, выключателей и разъединителей, изменение параметров элементов и т.д.);
изображения клавиш, расположенных на бортике основной панели;
изображение клавиш, соответствующих строкам меню (расположенных на левых бортиках дополнительных панелей).
Значения по оси ординат задаются в логарифмическом масштабе: уменьшение величины на графике на одну клетку соответствует реальному уменьшению в 10 раз. На график изменения напряжения на каждой итерации выводится величина максимального приращения продольной или поперечной составляющей напряжения в каком-либо из узлов расчетной схемы. Целевая функция, изменение которой иллюстрируется вторым графиком, представляет собой:
для задачи оценивания состояния - сумму квадратов отклонений между измеренными и рассчитанными величинами;
для остальных задач – сумму квадратов невязок систем уравнений установившегося режима.
Р
исунок
2.
При решении задачи утяжеления сначала выполняется расчет исходного установившегося режима, а затем, при успешном завершении, программа предлагает выбрать одну из заранее подготовленных траекторий утяжеления. Вид запроса представлен на рис. 3.
Траектории утяжеления:
Рисунок 3.
После завершения расчета под графиком формируется клавиша с одним из следующих сообщений:
«Нормальное окончание расчета!»;
«Расходимость вычислительного процесса!»;
«Превышение max числа итераций!»;
«Режим вне допустимой области!» (после решения задачи оптимизации);
«Шаг утяжеления = **.***» (после решения задачи утяжеления режима).
Рассчитанные параметры режима на схему наносятся после нажатия кнопки с сообщением под графиком, список которых приведен выше. В случае если зафиксирована расходимость вычислительного процесса, на схеме отображаются результаты лучшего приближения к решению.
В результате решения задачи оценивания состояния формируются три таблицы отклонений, в каждой из которых собраны замеры либо активных мощностей, либо реактивных, либо напряжений.
В случае если вся таблица отклонений не умещается в пределах одного экрана, предусмотрен режим листания.
Порядок выполнения лабораторной работы.
.Произвести расчет установившегося режима.
Проанализировать полученную схему.
Произвести расчет утяжеленного режима.
Проанализировать полученную схему.
Определить наибольшее отклонение датчиков ТН по активным, реактивным мощностям и напряжению. Предоставить выводы по полученным результатам.
Ход работы
В главном меню программы в меню АРХИВЫ выбрать новый архив.
Для расчета установившегося режима необходимо в меню программы выберите пункт «Графика». Перед вами появится схема выбранной энергосистемы и будет выведено главное меню, с которым и предстоит работать.
Далее необходимо сделать оценивание состояния (пункт меню «Оценивание состояния»). Следствием этого будет появление на схеме в соответствующих окнах значений напряжений на шинах и перетоков мощностей. Затем, можно приступить к расчету установившегося режима (Пункт меню «Установившийся режим»).
Д
ля
утяжеления режима на схеме нужно
отключить часть линий, нагрузок,
генераторов (по заданию преподавателя).
После завершения расчета необходимо
определить наибольшее отклонение
датчиков ТН по активным, реактивным
мощностям и напряжению. Сначала нужно
вернуть схему в исходное состояние, то
есть вновь включить все отключенные
элементы, потом провести оценивание
состояния (пункт меню «Оценивание
состояния») и в главном меню выбрать
пункт «Анализ оценивания» для получения
результатов. Внешний вид меню АНАЛИЗ
ОЦЕНИВАНИЯ приведен на рисунке ниже.
Рисунок 4.
Здесь необходимо выбрать соответственно пункты «Оценка активных измерений», «Оценка реактивных измерений», «Оценка измерений напряжений» и сохранить полученные результаты для последующего анализа и поиска наибольших отклонений замеров мощности и напряжений.
Данная операция позволяет достаточно быстро определить максимально допустимый переток мощности по линии или сечению. Для этого достаточно в узле – начале линии в траектории утяжеления задать приращение генерации активной мощности, а в узле - конце линии в той же траектории утяжеления задать приращение нагрузки. Можно такое же как и приращение генерации в узле – начале.
Поскольку в меню зарезервирована длина строки, равная 40 байтов, для формирования наименований траекторий используется информация из трех первых строк описания траектории. Каждая строка таблицы задает приращения параметров по узлу на шаге утяжеления:
∆Рн – изменение потребления активной мощности (МВт);
∆Qн – изменение потребления реактивной мощности (МВар);
∆Рг – изменение генерации активной мощности (МВт);
∆Qг – изменение генерации реактивной мощности (МВар).
В качестве примера, можно рассмотреть утяжеление участка: шины 220 кВ Сар ГЭС – шины 110 кВ ПС «Сызрань». В нормальной схеме ОЭС Средней Волги 2007 года, находящейся в архиве эти два узла имеют номера 5202 и 5105, соответственно. После правки, таблица, содержащая информацию о траекториях утяжеления будет иметь следующий вид:
№ |
№ узла начала |
Траектория |
№ узла конца |
dPн |
dQн |
dPг |
dQг |
1 |
5202 |
Проба1 |
5105 |
- |
- |
50 |
- |
2 |
5202 |
Проба2 |
5105 |
- |
- |
- |
50 |
3 |
5202 |
Проба3 |
5105 |
50 |
- |
- |
- |
4 |
5202 |
Проба4 |
5105 |
- |
50 |
- |
- |
Опыт №1:
Шаг утяжеления = 53,30
dPг=50
Результат:
Наблюдаем понижение напряжение в энергосистеме, а также сильное возрастание перетоков мощности.
Устранение последствий:
Увеличить выработку реактивной мощности, к примеру, включить энергоблок 1 БАЭС
Опыт №2:
Шаг утяжеления = 73,02
dQг =50
Результат:
Наблюдаем повышение напряжение в энергосистеме, а также сильное возрастание перетоков мощности.
Устранение последствий:
Уменьшить выработку реактивной мощности, к примеру, отключить энергоблок 2 БАЭС
Опыт №3:
Шаг утяжеления = 30,61
dPн=50
Результат:
Наблюдаем понижение напряжение в энергосистеме, а также незначительное возрастание перетоков мощности.
Устранение последствий:
Увеличить выработку реактивной мощности.
Опыт №4:
Шаг утяжеления =19,97
dQн =50
Результат:
Наблюдаем понижение напряжение в энергосистеме, а также небольшое возрастание перетоков реактивной мощности и понижение перетоков активной мощности.
Устранение последствий:
Увеличить выработку активной мощности, уменьшить выработку реактивной мощности.