1 Регулирование реактивной мощности в ЭЭС Бартоломей Петр Иванович Паздерин Андрей Владимирович

Понятие реактивной мощности I Постоянный ток R u i u i t

II Переменный ток, чисто активная нагрузка RнRн u i RлRл i u 00,010, o 360 o 90 o I

III Переменный ток, чисто индуктивная нагрузка XнXн u i XлXл i u 00,010, o 360 o 90 o I φ

IV Переменный ток, чисто емкостная нагрузка i u 00,010, o 360 o 90 o I φ XсXс u i

V Переменный ток, смешенная нагрузка u i XнXн RнRн i u 00,010, o 360 o 90 o I φ φ P Q S

VI Регулирование напряжения φ δ I ΔUΔU δUδU R+jX Qз2Qз2 Qз2Qз2

VII Способы регулирования Q Источники реактивной мощности: – непрерывного регулирования – СГ и СК – дискретного регулирования – БСК, Реакторы ~ ~ PнPн U 1 =constU 2 =const ~ ~ P``н U 1 =constU 2 =const P`н X св ~ ~ PнPн U 1 =constU 2 =const U н =const

9 VIII Регулирование поперечной компенсацией а)б)в)

Определение потерь мощности R+jX UнUн Pн+jQн φ PнPн QнQн SнSн

Принцип компенсации реактивной мощности R+jX UнUн Pн+j0 φ PнPн Qкомп S QнQн Pн+jQн

Расчетный пример 70+j35 50+j25 20+j10 30+j15 90+j45

Управление устройствами компенсации реактивной мощности

Виды компенсации реактивной мощности Индивидуальная или постоянная компенсация – двигатели большой мощности – трансформаторы – сварочный инструмент Групповая компенсация – группы потребителей расположенных вблизи друг от друга Централизованная компенсация – большие электрические системы с переменной нагрузкой

Применение установок компенсации реактивной мощности эффективно для Асинхронные двигатели ( cos(φ) ~ 0.7) Асинхронные двигатели, при неполной загрузке ( cos(φ) ~ 0.5) Выпрямительные электролизные установки ( cos(φ) ~ 0.6) Электродуговые печи ( cos(φ) ~ 0.6) Водяные насосы ( cos(φ) ~ 0.8) Компрессоры ( cos(φ) ~ 0.7) Машины, станки ( cos(φ) ~ 0.5) Сварочные трансформаторы ( cos(φ) ~ 0.4)

Таблица определения реактивной мощности конденсаторной установки - КРМ (кВАр), необходимой для достижения заданного cos(φ). Текущий (действующий)Требуемый (достижимый) cos (φ) tan (φ)cos (φ) Коэффициент K

Установка компенсации реактивной мощности (БСК) КРМ (кВАр) = P a х (tg(φ1)-tg(φ2)) КРМ (кВАр) = P a х K =Активная мощность [кВт] х коэффициент K P a = S х cos(φ) = Полная мощность х cos (φ) tg(φ1+φ2) согласуются со значениями cos (φ) в таблице. ПРИМЕР: Активная мощность двигателя : P=100 кВт Действующий cos (φ) 0.61 Требуемый cos (φ) 0.96 Коэффициент K из таблицы 1.01 Необходимая реактивная мощности КРМ (кВАр) = 100 х 1.01=101 кВАр

Расчет экономических значений реактивной мощности и энергии в сложнозамкнутых сетях Типовая инструкция по оптимальному управлению потоками реактивной мощности и уровнями напряжений в электрических сетях энергосистем ТИ Моделирование сети и нагрузок для оптимизации режима по реактивной мощности. 2. Выбор пунктов контроля и управления потоками реактивной мощности и уровнями напряжения. 3. Определение законов оптимального управления потоками реактивной мощности и уровнями напряжения. 4. Реализация законов оптимального управления потоками реактивной мощности.

Оптимизация режима ЭЭС по реактивной мощности Целевая функция - суммарные потери активной мощности в сети: 1.Ограничения равенства - балансы мощности в узлах 2.Ограничения неравенства: R+jX Qз2Qз2 Qз2Qз2

ЛИТЕРАТУРА: 1.Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / В.Э. Воротницкий, Ю.С. Железко, В.Н. Казанцев и др.; Под ред. В. Н. Казанцева. М.: Энергоатомиздат, Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. М.: Энергоатомиздат, c. 3.Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах. М.: Энергоиздат, Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии. М.: Энергоатомиздат, 1985.