Оптимизация состава и параметров компенсирующих устройств в электрических сетях нетяговых железнодорожных потребителей - Автореферат

Актуальность исследования в соответствии с «Энергетической стратегией холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года» основными инновационными энергосберегающими техническими решениями и технологиями, на которые должна быть ориентирована железнодорожная энергетика на перспективу в части снижения потерь электроэнергии в распределительных сетях и повышения качества электроэнергии в распределительных сетях, является применение современных устройств компенсации реактивной мощности, фильтр-устройств, накопителей электроэнергии и систем контроля. В работах ученых Веникова В. А., Идельчика В. И., Гиршина, С. С., Медведева К. М., Холмского В. Г., Синькова В. М., Богословского А. В. и других достаточно глубоко проработаны вопросы оптимизации режимов электрических сетей, приводящей к уменьшению потерь активной мощности в сетях в результате оптимального выбора мощности и места размещения компенсирующих устройств в распределительных сетях 35-10/0,4 КВ с учетом технических ограничений. Однако еще не в полной мере осуществлена оптимизация состава и параметров технических средств для компенсации реактивной мощности и связанных с этим отклонений и колебаний напряжений, поэтому данная проблема требует развития. В настоящее время отсутствуют нормативные документы, регламентирующие количественные критерии применения различных типов компенсирующих устройств, обоснованные алгоритмы выбора их состава и параметров для решения конкретных задач. В основе предлагаемого алгоритма оптимизации состава и параметров КУ лежит подход, который заключается в том, что компенсацию реактивной мощности групповой резкопеременной нагрузки необходимо выполнять не одним управляемым компенсатором с высокой установленной мощностью и стоимостью, а группой устройств, причем большая доля реактивной мощности - неизменная составляющая - компенсируется нерегулируемым КУ, а переменная составляющая - регулируемыми компенсаторами с учетом технической реализуемости с оптимальным составом и их параметрами для обеспечения заданного КЭ в узле питания.При выборе типов компенсирующих устройств учитывается следующее: обеспечение допустимых нагрузок сети и трансформаторов, характер графика нагрузки (неизменный, плавно изменяющийся, резкопеременный, ударный), требуемая реактивная мощность компенсации, уровень искажений напряжения в узле подключения, требования к обеспечению уровня и размаха изменения напряжения. В качестве расчетного графика нагрузки принимаются графики нагрузок максимальных и минимальных режимов реактивных мощностей с учетом динамики роста электрических нагрузок и поэтапного развития сетей. Суммарная мощность всех КУ выбирается по расчетной реактивной мощности в режимах максимальных нагрузок (с учетом требуемого коэффициента мощности и запаса по мощности). Вторая глава посвящена идентификации параметров случайных процессов изменения нагрузок и математическому моделированию установившихся параметров режима на основе случайных графиков нагрузок. Для определения пределов и условий технической реализуемости по компенсации реактивной мощности конкретными устройствами необходимо исходный временной ряд графика нагрузки в соответствии с техническими возможностями рассматриваемых технических средств разложить на несколько аддитивных составляющих: постоянную (неизменную) составляющую; низкочастотную (ступенчатый график); высокочастотную, вызванную резкими изменениями, флуктуациями параметров режима, и случайными составляющими.

Основное содержание работы