Ключові слова
схема заміщення мережі
альтернативні джерела енергії
нормальний режим
регулювання напруги
втрати електроенергії
оптимізація режиму за напругою
Як цитувати
Анотація
У статті розглянуто фрагмент реальної розподільчої електричної мережі напругою 35–110 кВ, яка складається з замкненої конфігурації мережі 110 кВ із відгалуженнями напругою 35 кВ. Використано реальні технічні параметри трансформаторів, встановлених у вузлах навантаження, а також характеристики проводів ліній електропередач. Для аналізу було враховано актуальні значення навантажень з врахуванням роботи альтернативних джерел енергії, під’єднаних до кожного з вузлів. Під впливом цих факторів деякі вузли навантаження перетворюються на генераторні. Отримана розрахункова схема заміщення цієї мережі з урахуванням як поздовжніх, так і поперечних параметрів. Розглянуто алгоритм розрахунків, який використовується для аналізу режимів роботи електричної мережі. Проведено числові розрахунки нормальних режимів роботи мережі за допомогою розрахункової програми, що дозволило дослідити вплив регулювання напруги на втрати електричної енергії. Зокрема, було досліджено, як впливає зміна рівня напруги в базисному та балансуючому вузлі мережі напругою 110 кВ на усталений нормальний режим роботи всієї мережі. Дослідження включає порівняльний аналіз втрат електричної енергії для різних компонент: активної та реактивної складових потужності. Такий підхід дозволяє зробити висновки щодо впливу заходів регулювання напруги на втрати електричної енергії. На основі виконаних розрахунків визначено кількісний та якісний вплив підвищення рівнів напруги у базисному вузлі на зменшення втрат електроенергії у всій мережі в цілому. Таким чином, було зроблено висновок про можливість оптимізації режиму роботи електричної мережі за напругою.
Посилання
Ukraine, Cabinet of Ministers of Ukraine. (2017, Aug. 18). Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine no. 605-r, Pro skhvalennia Enerhetychnoi stratehii Ukrainy na period do 2035 roku “Bezpeka, enerhoefektyvnist, konkurentospromozhnist” [On approval of the Energy Strategy of Ukraine for the period up to 2035 ‘Security, Energy Efficiency, Competitiveness’]. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-р#Text (in Ukrainian)
Ukraine, Cabinet of Ministers of Ukraine. (2000, May 5). Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine no. 755, Pro utvorennia derzhavnoho pidpryiemstva "Enerhorynok" [On the establishment of the state enterprise Energorynok]. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/755-2000-п#Text (in Ukrainian)
A. Rashtchizadeh, A. M. Hashimov, N. R. Rahmanov, and S. T. Ahmedova, “Genetic algorithm for optimal distributed generation sitting and sizing to reduce power losses and improve voltage profile”, Energetikanın problemlori, no. 4, pp. 24–31, 2008. (in Russian)
P. D. Lezhniuk, O. Ye. Rubanenko, and O. O. Rubanenko, “Optymalne keruvannia normalnymy rezhymamy EES z urakhuvanniam normatyvnoho znachennia tekhnichnykh vtrat elektroenerhii ta tekhnichnoho stanu transformatoriv z RPN [Optimal management of normal operating modes of EPS considering normative energy losses and technical state of transformers with OLTC]”, Scientific Papers of Donetsk National Technical University. Series: Electrical and Power Engineering, no. 1 (14), pp. 168–172, 2013. (in Ukrainian)
P. O. Chernenko, V. L. Pryhno, and V. V. Trubitsyn, “Determination of effective managing influences in the process of operative optimization of mode of electroenergy system on voltage and reactive-power”, Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, no. 31, pp. 12–21, 2012. (in Russian)
O. S. Yandulskyi, H. O. Trunina, and A. B. Nesterko, Rehuliuvannia napruhy v rozpodilnykh elektrychnykh merezhakh z vidnovliuvanymy dzherelamy enerhii [Voltage regulation in distribution electrical networks with renewable energy sources]. Kyiv: Nat. Tech. Univ. Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytech. Inst.", 2021. (in Ukrainian)
Department of Information and Analytical Support of the Scientific and Technical Centre of NPC Ukrenergo, “Systemy rezhymno-tekhnolohichnoho upravlinnia elektromerezhamy ta praktyka rehuliuvannia navantazhen u enerhosystemakh zarubizhnykh krain z urakhuvanniam rozvytku ponovliuvanoi enerhetyky [Regime-technological management systems of electrical networks and load regulation practices in energy systems of foreign countries considering renewable energy development]”, Jun. 2011. [Online]. Available: https://ua.energy/wp-content/uploads/2018/01/3.-Systemy-rezhymno-tehnologichnogo-upravlinnya.pdf (in Ukrainian)
Eastland Network, “Connection and Operation of Distributed Generation”, Gisborne, Mar. 2011. [Online]. Available: https://www.eastland.nz/wp-content/uploads/2015/10/Connection-Operation-of-Distributed-Generation-15-October-2013.pdf
M. S. El Moursi, H. H. Zeineldin, J. L. Kirtley, and K. Alobeidli, “A dynamic master/slave reactive power-management scheme for smart grids with distributed generation”, IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 29, no. 3, pp. 1157–1167, Jun. 2014, doi: https://doi.org/10.1109/tpwrd.2013.2294793
A. A. Marchenko, H. O. Trunina, and A. O. Tymokhina, “Model of voltage regulator of electrical distribution network”, Visnyk of Chernihiv State Technological University. Series "Technical Sciences", no. 2 (65), pp. 209–215, 2013. (in Ukrainian)
A. Zecchino, J. Hu, M. Coppo, and M. Marinelli, “Experimental testing and model validation of a decoupled-phase on-load tap-changer transformer in an active network”, IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 10, no. 15, pp. 3834–3843, Nov. 2016, doi: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2016.0352
V. V. Hrabko, Modeli i zasoby rehuliuvannia napruhy za dopomohoiu transformatoriv z prystroiamy RPN [Models and tools for voltage regulation using transformers with OLTC]. Vinnytsia: UNIVERSUM-Vinnytsia, 2005. (in Ukrainian)
Y. P. Agalgaonkar, B. C. Pal, and R. A. Jabr, “Distribution voltage control considering the impact of PV generation on tap changers and autonomous regulators”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 29, no. 1, pp. 182–192, Jan. 2014, doi: https://doi.org/10.1109/tpwrs.2013.2279721
O. S. Yandulskyi, A. B. Nesterko, H. O. Trunina, and O. V. Tymokhin, “Reduction of OLTC operating in electrical distribution network with distributed generation source”, Visnyk of Vinnytsia Polytechnical Institute, no. 5 (135), pp. 69–73, 2017. (in Ukrainian)
I. V. Khomenko, O. M. Fedoseienko, and I. V. Stasiuk, “Improving the reliability of power transformers OLTC devices”, Collected Scientific Works of Ukrainian State University of Railway Transport, no. 170, pp. 60–71, 2017. (in Ukrainian)
O. Yu. Haievskyi, V. V. Mahada, and S. O. Uzheiko, “Inverter output voltage harmonic analysis methods in real time”, POWER ENGINEERING: Economics, Technique, Ecology, no. 3, pp. 72–77, 2014. (in Ukrainian)
D. A. Shelest, “Improving the quality of electric energy in a network with solar power plants in the mode of reducing the generated power”, dissertation of PhD in Technical Sciences, Nat. Tech. Univ. "Kharkiv Polytech. Inst.," Kharkiv, 2024. Accessed: Dec. 8, 2024. [Online]. Available: https://repository.kpi.kharkov.ua/items/7d2f0837-f7a0-436a-99cc-c4e8a4a6f3af (in Ukrainian)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Ігор Васильович Хоменко, Андрій Вячеславович Шкребела, Віктор Сергійович Орлов