Определение предела мощности, передаваемой по линии электропередачи, при оценке балансовой надежности электроэнергетических систем

  • Владислав Петрович Обоскалов
  • Алексей Алексеевич Герасименко
Ключевые слова: электроэнергетическая система, балансовая надежность, мощность короткого замыкания, предельный режим, пропускная способность

Аннотация

В рамках проблемы обеспечения балансовой надежности электроэнергетических систем (ЭЭС) с учетом баланса как активной, так и реактивной мощности рассматривается задача оценки и выбора критериев формирования области допустимых значений режимных параметров. Специфика расчетов режимов ЭЭС при оценке их надежности заключается в анализе сочетаний работоспособного оборудования при вероятностном характере анализируемых величин. Актуальным является выбор доминирующих критериев перегрузки элементов ЭЭС, позволяющий сократить длительность расчета режимов отдельных состояний ЭЭС, а следовательно, увеличить число рассмотренных состояний и повысить качество оценки показателей балансовой надежности ЭЭС. В статье линия электропередачи представлена двухузловой схемой с узлами электропотребления и электропитания с неизменным модулем напряжения. Оценочным параметром предельной передаваемой мощности предложено рассматривать отношение максимальной передаваемой мощности к мощности короткого замыкания на приемном конце линии электропередачи. Данный показатель позволяет согласовать качественно различные критерии перегрузки связей. Показано, что при оценке пропускной способности линий электропередачи переменного тока в общем случае не существует доминирующего ограничения. В качестве начальной предельной оценки допустимости перетока мощности предложено принять четверть мощности короткого замыкания в конце линии электропередачи. При оценке балансовой надежности ЭЭС рекомендуется учитывать область эффективной работы линии электропередачи.

Биографии авторов

Владислав Петрович Обоскалов

доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры автоматизированных электрических систем, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия.

Алексей Алексеевич Герасименко

доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры «Электроэнергетика», Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия.

Литература

1. Надежность электроэнергетических систем. Справочник / под ред. М.Н. Розанова, т. 2. М.: Энергоатомиздат, 2000, 568 с.
2. СТО 59012820.27.010.005-2018. Методические указания по проведению расчетов балансовой надежности. М.: АО “СО ЕЭС”, 2018.
3. Электротехнический справочник, т. 3. Производство, передача и распределение электрической энергии / под общ. ред. В.Г. Герасимова. М.: Изд-во МЭИ, 2004, 964 с.
4. Справочник по проектированию электрических сетей /под ред. Д.Л. Файбисовича. М.: ЭНАС, 2012, 376 с.
5. Дубицкий М.А., Руденко Ю.Н., Чельцов М.Б. Выбор и использование резервов генерирующей мощности в электроэнергетических системах. М: Энергоатомиздат, 1988, 272 с.
6. Ковалев Г.Ф., Лебедева Л.М. Области использования и пределы применимости критерия N–1 при формировании структуры и выборе параметров элементов ЭЭС. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 1999, 68 с.
7. Воропай Н.И., Ковалев Г.Ф., Кучеров Ю.Н. Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике. М: ООО ИД «Энергия», 2013, 212 c.
8. Billinton R., Li W. Reliability Assessment of Electric Power Systems Using Monte Carlo. New York: Springer, 1994, 351 p.
9. Billinton R., Allan R.N. Reliability Evaluation of Power Systems. New York: Plenum Press, 1996. 534 p.
10. Wood A.J., Wollenberg B.F., Sheble G.B. Power Generation, Operation, end control. John Willey & Sons, 2014, 632 p.
11. Weedy B.M. et al. Electric Power Systems. John Willey & Sons, 2012, 514 p.
12. Аюев Б.И. и др. Вычислительные модели потокораспределения в электрических системах. М.: Флинта; Наука, 2008, 256 с.
13. Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. Ростов н/Д.: Феникс, 2008, 715 с.
14. Кучеров Ю.Н. и др. Надежность и эффективность функционирования больших транснациональных ЭЭС. Новосибирск: Наука, 1996, 423 с.
15. Домышев А.В., Крупенев Д.С. Оценка режимной надежности электроэнергетических систем на основе метода Монте-Карло. – Электричество, 2015, № 2, с. 3–10.
16. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989, 592 с.
17. Холмский В.Г. Расчет и оптимизация режимов электрических сетей (специальные вопросы). М.: Высшая школа, 1975, 280 с.
18. Куро Ж. Современные технологии электроэнергии при ее передаче и распределению. – Новости электротехники, 2005, № 1 (31).
19. Обоскалов В.П., Валиев Р.Т. Риск превышения пропускной способности межсистемных связей в задаче балансовой надежности ЭЭС. – Известия РАН. Энергетика, 2018, № 5, с. 3–14.
20 Химмельблау Д.М. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975, 536 с.
#
1. Nadezhnost' elektroenergeticheskih sistem. Spravochnik (Relia-bility of Electric Power Systems. Guide) / Ed. by М.N. Rozanov, vol. 2. М.: Energoatomizdat, 2000, 568 p.
2. SТО 59012820.27.010.005-2018. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu raschetov balansovoy nadezhnosti (Methodological Guidelines for Carrying out Calculations of Balance Reliability). М.: АО “SО ЕES”, 2018.
3. Elektrotekhnicheskiy spravochnik, t. 3 (Electrotechnical Handbook, vol. 3) / Ed by. V.G. Gеrаsimov. М.: Izd-vo MEI, 2004, 964 p.
4. Spravochnik po proektirovaniyu elektricheskih setey (Handbook on the Design of Electrical Networks) /Ed by D.L. Faibisovich. М.: ENАS, 2012, 376 p.
5. Dubitskiy M.A., Rudenko YU.N., Chel'tsov M.B. Vybor i ispol'zovanie rezervov generiruyushchey moshchnosti v elektroenergeticheskih sistemah (Selection and Use of Generating Capacity Reserves in Electric Power Systems). М: Energoatomizdat, 1988, 272 p.
6. Kovalev G.F., Lebedeva L.М. Oblasti ispol'zovaniya i predely primenimosti kriteriya N–1 pri formirovanii struktury i vybore parametrov elementov EES (Areas of Use and Applicability Limits of the N–1 Criterion in the Formation of the Structure and selection of the EPS Elements Parameters). Irkutsk: ISEM SO RAN, 1999, 68 p.
7. Voropay N.I., Kovalev G.F., Kucherov Yu.N. Kontseptsiya obespecheniya nadezhnosti v elektroenergetike (The Concept of Ensuring Reliability in the Electric Power Industry.). М: ООО ID «Energiya», 2013, 212 p.
8. Billinton R., Li W. Reliability Assessment of Electric Power Systems Using Monte Carlo. New York: Springer, 1994, 351 p.
9. Billinton R., Allan R.N. Reliability Evaluation of Power Systems. New York: Plenum Press, 1996. 534 p.
10. Wood A.J., Wollenberg B.F., Sheble G.B. Power Generation, Operation, end control. John Willey & Sons, 2014, 632 p.
11. Weedy B.M. et al. Electric Power Systems. John Willey & Sons, 2012, 514 p.
12. Ayuev B.I. et al. Vychislitel'nye modeli potokoraspredeleniya v elektricheskih sistemah (Computational Models of Flow Distribution in Electrical Systems). М.: Flinta; Nauka, 2008, 256 p.
13. Gerasimenko A.A., Fedin V.Т. Peredacha i raspredelenie elektricheskoy energii (Transmission and Distribution of Electrical Energy). Rostov n/D.: Feniks, 2008, 715 p.
14. Kucherov Yu.N. et al. Nadezhnost' i effektivnost' funktsio-nirovaniya bol'shih transnatsional'nyh EES (Reliability and Efficiency of Functioning of Large Transnational EPS). Novosibirsk: Nauka, 1996, 423 p.
15. Domyshev A.V., Krupenev D.S. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2015, No. 2, pp. 3–10.
16. Idel'chik V.I. Elektricheskie sistemy i seti (Electrical Systems and Networks). М.: Energoatomizdat, 1989, 592 p.
17. Holmskiy V.G. Raschet i optimizatsiya rezhimov elektricheskih setey (spetsial'nye voprosy) (Calculation and Optimization of Electrical Network Modes (Special Issues)). М.: Vysshaya shkola, 1975, 280 p.
18. Kuro Zh. Novosti elektrotekhniki – in Russ. (Electrical Engineering News), 2005, No. 1 (31).
19. Oboskalov V.P., Valiev R.Т. Izvestiya RAN. Energetika – in Russ. (News of the RAS. Power Engineering), 2018, No. 5, pp. 3–14.
20. Himmel'blau D.М. Prikladnoe nelineynoe programmirovanie (Applied Nonlinear Programming). М.: Мir, 1975, 536 p.
Опубликован
2023-05-25
Раздел
Статьи