Упрощенный метод определения допустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях энергосистем

Abstract

При управлении режимом работы энергосистем одним из основных контролируемых и регулируемых параметров является переток активной мощности в контролируемых сечениях энергосистем (далее - переток). Допустимые величины этих перетоков задаются для соблюдения требований устойчивости. В виду фактической зависимости величин допустимых перетоков от различных факторов (температура окружающей среды, топология прилегающей сети, состав и загрузка генерирующего оборудования, состояние и настройка устройств противоаварийной автоматики и т. д.) и соответствующих требований к их учету расчет допустимых перетоков становится все более трудоемкой задачей. Она осложняется тем, что в энергосистеме происходят различные изменения: изменяется топология сети с вводом нового оборудования или выводом существующего из эксплуатации, изменяются параметры сетевого и генерирующего оборудования, происходит перераспределение нагрузок в узлах сети в соответствии с суточными и сезонными ритмами и т. д. В этих случаях требуется анализ соответствия заданных величин допустимых перетоков изменившейся энергосистеме. Точный анализ заключается в пересчете величин допустимых перетоков и в сравнении их с текущими - заданными величинами с последующей корректировкой. В соответствии с этим в настоящий момент актуальным является создание алгоритмов и методик, позволяющих сократить количество расчетов, необходимых для описания величин допустимых перетоков, а затем - автоматизация процесса расчета допустимых перетоков. Цель исследования: разработка упрощенного метода расчета допустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях энергосистем. Методы исследования. Исследование проведено с использованием анализа уравнений установившегося режима энергосистем, а также моделирования в программе для расчета установившегося режима «RastrWin». Результаты. Предложен упрощенный метод расчета допустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях энергосистем. Метод опробован при расчете допустимых перетоков в контролируемом сечении. Пример представлен в статье.

When controlling the load dispatching mode for a power system, one of the crucial parameters to control and to adjust is the active power flow in controlled power system sections (hereinafter referred to as power flow). The tolerance range of these flows is set to guarantee power system stability. Taking into consideration the correlation between the range of allowed power flows and a set of various factors - ambient temperature, contiguous grid topology, security constrained unit commitment, state and adjustment of emergency control schemes, and others - and the requirements for their account, the computation of allowed flows is becoming a more and more laborious assignment. The task is complicated by the fact that power systems are subject to considerable changes in the grid topology due to the commissioning of new equipment or decommissioning of out-of-date one; divergences in parameters of electric grid equipment; nodal loads redistribution in accordance with seasons and the time of day, etc. In all such instances, it is required to analyze the compliance of set-point power flows with the changed power system parameters. The precise analysis consists in recalculating flow magnitudes and comparing them with the current set-point flow magnitudes with the view of their further adjustment. Therefore, in order to simplify computations of allowed power flows within the tolerance range, it is important to create such algorithms and methodology that will result in automatization of allowed power flow calculations. The main aim of the study is to work out a simplified method for computing the allowed active power flow in controlled power system sections. The methods used in the study: steady state power system equation analysis and modeling of steady state power systems with «RastrWin» software. The results. The author has proposed the simplified method for computing the allowed active power flow in controlled power system sections. The validity of this method was tested and assessed in the controlled section of model in the article.