Некоммерческое акционерное общество 

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра электрические станции, сети и системы

 

 

 

 

 

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РЕЖИМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Методические указания и задания к выполнению

расчетно-графических работ для научно-педагогической  магистратуры

специальности 6М071800 – Электроэнергетика

 

 

 

Алматы 2010

СОСТАВИТЕЛИ: К.К.Тохтибакиев, Ж.К.Оржанова, Дуйсенова Ш.Т.  Средства и способы обеспечения устойчивости режима электрических систем. Методические указания и задания к выполнению расчетно-графических работ для научно-педагогической магистратуры специальности 6М071800 - Электроэнергетика - Алматы: НАО АУЭС, 2010.- 23 с. 

 

В данной дисциплине изучаются теоретические вопросы обеспечения устойчивости электроэнергетических систем, методы, средства повышения устойчивости в аварийных и послеаварийных режимах.

При изучении данного курса рассматриваются вопросы повышения устойчивости с использованием автоматических регуляторов возбуждения и скорости, а также средств, обеспечивающих результирующую устойчивость после ликвидации возмущения, методы и средства  противоаварийного управления мощностью в энергосистемах с целью сохранения баланса мощности и сохранения устойчивости в послеаварийных режимах. Методические указания предназначены для выполнения РГР и содержат: цель и задачи, объем и содержание работы, указания по их выполнению и оформлению.

 

         1 Подготовка и порядок выполнения работы

 

При подготовке к работам необходимо изучить разделы настоящих методических указаний и рекомендуемую литературу.

         После изучения указанного материала студент должен отчетливо представлять цель работы, порядок ее проведения. Затем необходимо подготовить расчетную модель исследуемой сети, т.е:

- составить схему замещения линии электропередачи или электрической сети;

- определить параметры схемы замещения;

- подготовить исходную информацию для расчета на ЭВМ согласно инструкции используемой программы по заданному формату.

         Результаты расчетов оформляются в виде таблиц и графиков.

        

          2 Защита расчетно-графической работы

 

          К защите допускается студент, выполнивший весь объем работы и оформивший отчет. Отчет оформляется по единой форме на стандартных листах (формат А4)  белой бумаги. Записи ведутся темными чернилами, рисунки -  карандашом. В отчете обязательно должны быть отражены:

- цель работы;

- порядок выполнения работы;

- полученные результаты в виде расчета на ЭВМ;

- анализ и выводы по результатам расчета.

Защита работы считается успешной при полном ответе на заданные преподавателем вопросы, знании теоретической части и  выполнении работы.

 

3 Расчетно-графическая работа  №1

3.1 Определение коэффициента запаса статической устойчивости для электрических сетей межрегионального уровня

 

Система, показанная на рисунке 1, имеет схему замещения (см. рисунок 2), где станции 1 и 2 представлены в виде неизменных Э.Д.С., приложенных за эквивалентными сопротивлениями. Параметры схемы и исходного режима (в относительных единицах) выбираются из таблиц 1-2 в соответствии с вариантом. Потери принять равными нулю.

      Требуется:

      а) найти минимальные значения E, U, при которых сохраняется устойчивая работа передающей станции с мощностью Р1= 1;

      б) найти максимальное значение передаваемой мощности Рm;

     в) определить запасы устойчивости системы при различных допущениях

и используя различные критерии статической устойчивости.

 

 

Рисунок 1 - Схема исследуемой системы

 

                                     Рисунок 2 – Схема замещения системы

 

 

Т а б л и ц а  1 - Исходные данные к выполнению работы

Предпоследняя цифра шифра

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Х1

0,74

0,8

0,9

0,65

0,65

0,85

0,9

0,9

0,63

0,7

Х2

0,061

0,05

0,05

0,07

0,073

0,056

0,065

0,075

0,035

0,08

S1

1+j0,485

1+j0,4

1,1+j0,4

1,2+j0,5

1,3+j0,6

12+j0,7

0,9+j0,3

0,8+j0,35

0,95+j0,6

1,1+j0,5

S2

4,5+j2,93

4,1+j3

4,2+j3,2

4+j2,8

3,9+j2,5

3,9+j2,2

4,2+j2,2

4,4+j2,3

4,6+j2,8

5+j2,6

Последняя цифра шифра

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Е1

1,5

1,52

1,53

1,49

1,48

1,54

1,6

1,58

1,59

1,4

d1

28,5

28,0

26,5

25,0

23,0

29,0

25,5

27,0

27,5

25,6

Е2

1,2

1,1

1,12

1,15

1,18

1,21

1,22

1,24

1,05

1,08

d2

13,1

13,0

15,0

12,5

12,0

12,6

13,0

15,3

17,1

14,3

 

Т а б л и ц а  2 - Исходные данные к выполнению работы

Предпоследняя цифра шифра

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Z1

j1,0

-j0,5

j0,3

1,5

1,35

j1,0

-j0,2

j0,9

1,2

1,3

Z2

j0,8

-j0,3

j1,2

j1,3

-j0,8

j1,1

-j0,9

j1,1

j1,3

-j0,8

рис.

А

Б

В
Г

Д

А

Б

В

Г

Д

 

3.2 Методические указания

 

3.2.1 Определение статической устойчивости энергосистемы

Приближенно принимается, что в точке присоединения нагрузки имеются шины неизменного напряжения  и система делится на две части.

Мощность, отдаваемая станцией:

 

                                      .                                                 (3.1)

Продифференцировав выражение (3.1) по   найдем предельный по устойчивости угол. Минимально допустимые значения Э.Д.С. и напряжения при  

 

,                                                         (3.2)

.                                                         (3.3)

 

При Е=const, U=const находим максимальное значение передаваемой мощности

                                                            (3.4)

Коэффициенты запаса статической устойчивости:

 

по Э.Д.С.

 ,                                        (3.5)

по напряжению

                                 ,                                             (3.6)

по мощности

                                    .                                             (3.7)

Определение предельного по устойчивости режима может быть проведено по другим критериям, при других допущениях.

Найдем предельный по устойчивости режим с помощью критерия  . В этом случае для некоторой, произвольно выбранной промежуточной точки электропередачи К, рисунок 3, необходимо построить зависимости  и  при   и . Точка пересечения этих характеристик соответствует установившемуся режиму системы, а характер изменения  в окрестности этой точки позволяет судить об устойчивости системы.

 

Рисунок 3 – Применение критерия

 

Для определения предельного режима необходимо построить серию характеристик  при различных значениях  и методом подбора определить такое значение , при котором  будет касаться характеристики . Полученное таким образом  будет равно .

Для расчета  и  воспользуемся формулами

                                                          (3.8)

                                                                       (3.9)

 

Откуда, после преобразований, находим  и :

                                                                    (3.10)

                                                                         (3.11)

 

Определим предельный по устойчивости режим системы, предполагая, что в точке 2 имеются шины неизменной Э.Д.С.  а напряжение в точке присоединения нагрузки изменяется, причем нагрузка представлена постоянным сопротивлением . Частота в системе предполагается постоянной. В этом случае целесообразно применить критерий  где  - угол между  и .

Мощность, выдаваемая от станций в систему:

 

                                                     (3.12)

 

где  – собственные и взаимные проводимости.

Предельный по устойчивости режим соответствует условию  откуда можно найти предельный угол передачи . Тогда минимально допустимое значение  определяется из выражения (3.3) для .

Коэффициент запаса устойчивости по Э.Д.С. определяется по (3.5).

 

 

3.2.2 Построение угловых характеристик системы

Угловые характеристики мощности определяются уравнениями:

     

                                                  (3.13)

где  , , – активные и реактивные мощности, выдаваемые станциями;

                  y11, y22, y12 – собственные и взаимные проводимости ветвей.

Собственные и взаимные проводимости ветвей находятся, используя схему замещения системы и метод единичных токов.

В соответствии с полученными выражениями вычисляются значения активной и реактивной мощностей при различных углах  и строятся угловые характеристики мощности.

 

 

4 Расчетно-графическая работа №2. Расчет дозировки управляющих воздействий для системы САОН

 

           Провести исследование послеаварийных режимов работы при отключении линий, приводящих к нарушению устойчивости энергосистемы.

         Определить потокораспределение активных и реактивных мощностей и уровни напряжений в узловых точках сети. Получить навык быстро реагировать на изменения параметров режима и правильно принимать решения в различных ситуациях.

         

 

4.1 Схема исследуемой сети

 

          Для исследования берется схема, представленная на рисунке 4.

Параметры системы в относительных единицах и характеристики исходного режима в соответствии с вариантом выбираются из таблицы 3.

Рисунок 4 – Схема исследуемой системы

 

Т а б л  и  ц а  3 – Исходные данные к выполнению работы

Предпоследняя цифра шифра

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Р0

0,48

0,65

0,75

0,857

0,985

0,7

0,9

0,95

0,6

0,55

Q0

0,35

0,586

0,3

0,48

0,35

0,485

0,45

0,42

0,425

0,285

Последняя цифра шифра

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Е/0

1,5

1,45

1,4

1,51

1,55

1,53

1,45

1,47

1,57

1,6

d/0

25,1

24,2

22,3

26,2

28,3

27,5

28,5

23,5

25,6

26,8

         

 4.2  Подготовка и содержание работы

          а) Изучить необходимый теоретический материал.

          б) В соответствии с вариантом исходных данных, приведенных в таблице 3 определить параметры участков сети.

          в) Составить схему замещения сложно-замкнутой сети в графическом редакторе программы «МУСТАНГ».

         г) Определить распределение активных и реактивных мощностей и уровни напряжения в узлах нагрузки в послеаварийном режиме.

д) Найти пределы мощности по двум контролируемым  сечениям.

 

          4.3 Порядок проведения работы

 

         4.3.1 Ввести подготовленные расчетные данные в память ЭВМ.

         4.3.2 Провести расчеты послеаварийных режимов (отключается наиболее загруженный головной участок сети, отключаются линии электропередачи в различных частях схемы, отключается один из источников питания).

         4.3.3 Результаты расчетов сохранить в табличной и графической форме. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

 

4.4 Методические указания

 

4.4.1 Исследование  устойчивости методом площадей

Характер относительного движения ротора генератора можно установить без решения дифференциальных уравнений (без нахождения ) рассматривая изменения его механической энергии и применяя способ площадей, физическое обоснование и описание которого приведено в [1].

Для определения искомого угла качаний генератора после включения нагрузки воспользуемся методом площадей. Напряжение  в начале линии, где включается нагрузка:

                                                                 (4.1)

где х10 – суммарное сопротивление между системой и точкой подключения нагрузки.

Сопротивление нагрузки:

                                                                                                      (4.2)           

Тогда в исходном режиме угловая характеристика 1, показанная на рисунке 5, определится выражением:

                                                                                          (4.3)

где

Угловая характеристика мощности 2 будет определяться мощностью включенной нагрузки :

                                                                          (4.4)

где α12 – угол комплексного сопротивления системы.

Угол α12 определяется путем нахождения взаимного сопротивления ветви.

             

 

Рисунок 5 – Характеристики системы при подключении нагрузки

 

В первый момент после включения нагрузки на валу генератора будет действовать избыточная мощность тормозящего характера, что приведет к уменьшению скорости и угла . Угол будет изменяться от до , в соответствии с равенством площадей торможения и ускорения, рисунок 5, если не учитывать затухание этих колебаний. После затухания колебаний установившийся режим при включенной нагрузке определится углом .

При внезапном отключении обоих линий, режим можно поделить на 3 части: доаварийный (I), аварийный (III), послеаварийный (II).

Причем в нашем случае мощность, передаваемая по линии, до аварии и  после аварии не изменилась:

 

                                                                                          (4.5)

 

где х – суммарное сопротивление системы.

При отключении линии (аварийный режим):

.

 

 

Применяя правило площадей, рисунок 6 а, найдем предельный угол включения электропередачи:

                                                     (4.6)

                       

где  

 

 

а) характеристики мощности и площадки ускорения (Ауск) и торможения (Аторм);

б) – определение характера изменения угла во времени

Рисунок 6    

 

Тогда предельное время включения электропередачи определяется выражением:

                                                                                     (4.7)

где f – частота сети, равная 50 Гц.

При отключении одной линии расчет характера изменения угла во времени можно провести упрощенно, заменив восходящую ветвь характеристики мощности II послеаварийного режима отрезком прямой линии, проходящей через начало координат и точку пересечения характеристики II с прямой Р0. Данное допущение намного упростит расчет. Дифференциальное уравнение движения ротора в этом случае будет иметь вид:

                                        .                                           (4.8)

Решение этого уравнения можно представить в виде[1]:

 

                                      .                                     (4.9)

 

 

Определим   и , входящие в выражение (4.9), для чего находятся вначале амплитуды характеристик мощности I и II:

           ,

           ,

     .

  

5 Расчетно-графическая работа №3. Исследование режимов работы электропередачи  110-220 кВ

          

Цель работы

          В работе исследуется режимы больших схем энергообъединений. Анализируются балансы мощности отдельных районов  и перетоки между ними, а также исследуются статические характеристики нагрузки по напряжению и влияние напряжения и реактивной мощности на уровни потери мощности в электрических сетях. Приобретается навык анализа установившихся режимов и оценки режимов при вариации исходных данных.

 

5.2 Схема исследуемой электропередачи

 

Исследуются режимы работы электрических сетей филиалов АО « КЕГОК», МЭСов. 

          Схема района и МЭСа выбирается  согласно таблицы1.1 и варианта определенного преподавателем

 

           5.3  Подготовка и содержание работы

 

           а) Изучить необходимый теоретический материал по дисциплине «Автоматизированные системы диспетчерского управления энергосистемами». Ознакомиться с инструкцией работы программы «RASTR».

          б) Для исследуемой электропередачи по варианту исходных данных, приведенных в таблице 3.1 определить параметры линий и трансформаторов, отметить генераторные и балансирующие узлы.

         в) После выбора своего варианта и проведения предварительного расчета необходимо войти в графический редактор, вывести на экран  все узлы со связями выставить все параметры согласно инструкции работы программы «RASTR».

          г) Провести расчеты при изменении активной нагрузки при tgφ = 0, а также выяснить влияние tgφ2(Q) на режим напряжения в узлах при постоянном напряжении в генераторном и балансирующих узлах, при постоянной активной мощности нагрузки. Предполагается, что tg φ2 изменяется в пределах от  tgφ2 = -1 до  tgφ2 = 1.

 

5.4 Порядок выполнения работы

         5.4.1 Согласно,  своего варианта необходимо выделить схему исследуемого района. Например, при расчете режимов Восточного МЭСа выделяются все узлы принадлежащие к данному району.

5.4.2 Провести расчет  нормального режима. Получить результаты расчета и сохранить их в предварительно созданном Word-документе. Данные проанализировать.

         5.4.3 Провести запуск графики и составить графическую схему своего района. Определить топологию электрической сети – то есть, для каждого узла определить информацию, о том с какими другими узлами он связан, тип ветви (трансформатор, ЛЭП, выключатель и т.д.), наличие в узле нагрузки, генерации, шунта на землю.

5.4.4 Изучить инструкцию о быстрой коррекции исходных данных в графической расчетной схеме.  Провести расчеты при изменении активной мощности нагрузки и при tgφ2=0. (Мощность нагрузки  изменять в пределах  1.0Р2; 0.8Р2; 0.6Р2; 0.4Р2). Получить результаты расчетов и сохранить их в предварительно созданном Word-документе (в табличной и графической  форме).

          5.4.5 Провести расчеты режима электропередачи при изменении величины и характера реактивной мощности нагрузки при постоянной активной мощности и постоянном напряжении в генераторных и балансирующем узлах. (Реактивную мощность нагрузки изменять в пределах от  1.0Q2; 0.8Q2; 0.6Q2; 0.4Q2  до  -1.0Q2; -0.8Q2; -0.6Q2; -0.4Q2).

           5.4.6 Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

 

  Таблица 5.1- Исходные данные к выполнению работы

№

вар

№

района

 

Название МЭСа

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

 

    Алматинский

    Центральный

    Воточно-Казахстанский

    Акмолинский

    Шымкенский

    Западный

    Северный

    Сарбайский

    Актюбинский

 

         Исследование послеаварийных режимов работы сетей сложной конфигурации и построение области устойчивости в пространстве параметров - перетоков мощности по контролируемым сечениям.

          Провести исследование послеаварийных режимов работы сложно-замкнутой сети.

         Определить потокораспределение активных и реактивных мощностей и уровни напряжений в узловых точках сети. Получить навык быстро реагировать на изменения параметров режима и правильно принимать решения в различных ситуациях. Построить области устойчивости в пространстве параметров, в качестве которых приняты перетоки мощности по двум сечениям:

          а) изучить необходимый теоретический материал;

          б) в соответствии с вариантом исходных данных, приведенных в таблице 1.1, определить параметры участков сети;

          в) составить схему замещения сложно-замкнутой сети в графическом редакторе программы «RASTR»;

         г) определить распределение активных и реактивных мощностей и уровни напряжения в узлах нагрузки в послеаварийном режиме;

         д) найти пределы мощности по двум контролируемым  сечениям.

 

         5.5 Порядок проведения работы

 

         5.5.1 Ввести подготовленные расчетные данные в память ЭВМ.

         5.5.2 Провести расчеты послеаварийных режимов (отключается наиболее загруженный головной участок сети, отключаются линии электропередачи в различных частях схемы, отключается один из источников питания).

         5.5.3 Результаты расчетов сохранить в табличной и графической форме. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.  

 

Приложение  А

Расчет рабочих режимов выбранных вариантов сети при помощи программы RASTR

      

           Комплекс программ Rastr предназначен для расчета и анализа установившихся режимов электрических систем на ПЭВМ IВМ РС и совместимых с нею. Rastr позволяет производить расчет, эквивалентирование и утяжеление режима, обеспечивает возможности экранного ввода и коррекции исходных данных, быстрого отключения узлов и ветвей схемы, имеет возможности районирования сети, также предусмотрено графическое представление схемы или отдельных ее фрагментов вместе с практически любыми расчетными и исходными параметрами.

 

А.1 Запуск Rastr 

         rastr  - с загрузкой последней схемы;

         rastr  - <имя> - с загрузкой файла <имя>;

         rastr  - с восстановлением рабочего файла.

 

         А.2 Главное меню

         После загрузки Rastr Вы попадаете в главное меню комплекса, в котором отображаются основные команды. Для перемещения по меню используйте:

а) клавиши перемещения курсора, <ENTER> для входа в выбранную команду, <ESC> - для выхода.

б) функциональные клавиши – нажатие клавиши Alt одновременно с выделенной цветом буквой горизонтального меню приводит к попаданию в это меню, где бы Вы не находились. Нажатие выделенной цветом буквы вертикального меню приводит к началу выполнения этой команды (используйте клавиши, на которые нанесены русские (!) буквы независимо от кириллицы и регистра). Например: ALT Д /В/У – приведет к попаданию в таблицу «узлы» из любого места программы. Клавиши F1- F10 используются для выполнения команд, не входящих в меню, справка по ним последняя строка экрана, справка по клавишам Alt F1- F10 может быть получена путем нажатия клавиши Alt.

в) мышь – используется двухкнопочная мышь с инверсивным курсором (место выделенное цветом), перемещение курсора мыши и нажатие левой клавиши мыши приводит к перемещению программного курсора в заданное место, быстрое двойное нажатие левой клавиши (“клик”) приводит к выполнению выбранной команды (аналогично ENTER), нажатие левой клавиши в последней строке экрана приводит к выполнению соответствующей команды (в зависимости от нажатия кнопки Alt). Правая клавиша мыши используется как клавиша Esc.

Работа с мышью имеет свои особенности в экранном редакторе и выдаче результатов.

         В первую строку экрана помещаются сообщения об ошибках и предупреждения, если они есть. Информация о текущем файле имеет вид:

         <kod>-<v>-<текст> (Y/N)

         где kod – имя модуля, выдавшего сообщение;

               v – вид сообщения;

               W – предупреждение;

               Е – ошибка;

               F – фатальная ошибка.

         При появлении сообщений, заканчивающихся (Y/N) необходимо ввести Y, если Вы согласны, или любую другую клавишу в противном случае.

         Во всех случаях в программе действует система контекстной подсказки, для активизации которой необходимо нажать F1, для выдачи оглавления подсказки необходимо нажать F1 повторно.

         При выполнении некоторых команд от Вас требуется ввести дополнительную информацию (имя файла, каталога и пр.), во всех случаях Вы можете управлять вводом с помощью клавиш перемещения курсора, а также:

          Ins – вставить пробел;

         Del – удалить символ над курсором;

         Bs – удалить символ перед курсором;

         Ctrl^ Bs – удалить весь текст;

         Home – курсор в начало;

         End – курсор в конец.

         Функциональные клавиши главного меню:

         F1 - HELP, повторно - оглавление HELP;

F2 - Сохранить режимный файл;

         F3 - Загрузить режимный файл;

         F4 - Изменить текущий диск;

         F5 - Изменить текущий каталог;

         F6 - Изменить видеорежим – позволяет переключить стандартный видеорежим (25 строк экрана) на режим EGA (43 строки), VGA (50 строк) и обратно;

         F7 - Ввести название текущей схемы;

         F8 - Ввести пароль для ограничения доступа к файлам;

         F9 - Установить атрибуты для текущей схемы (после изменения атрибутов ее необходимо сохранить), атрибуты значимы только при работе с паролем. Атрибут «Чтение» - все пользователи с другим паролем не могут записывать этот файл.

         «Скрыть» - файл недоступен для пользователей с другим паролем.

         «Нормально» - доступен для чтения и записи всем пользователям.

         Установка атрибутов не влияет на DOC- атрибуты файлов.

         F10 - Закончить работу Rastr. 

         ALT F10 -  отобразить расширенный протокол.

 

         При выполнении команд F2, F3 имя файла вводится без расширения в соответствии с MS DOS правилами (от одного до восьми символов). Имя может содержать маску (символы* ?), в этом случае на экране появляется информация о режимных файлах, соответствующих выбранной маске и содержащихся в рабочем каталоге. С помощью клавиш управления курсором можно выбрать необходимый и загрузить (ENTER) или удалить (Del).

         Характеристики загруженного файла высвечиваются в первой строке экрана и содержат следующую информацию: имя файла, название схемы, число узлов, ветвей, районов, размер в килобайтах, дату и время создания.

         Для сохранения загруженного (рабочего) файла в рабочем каталоге необходимо нажать F2 и при необходимости переименовать.

         Расширенный протокол (Alt F10) доступен из любого места программы и содержит подробную информацию о результатах выполнения команд.

 

         А.3 Команда «Данные»

         Обеспечивает всевозможные операции с исходными данными.

 

         А.3.1 Подкоманда «Ввод/Кор»

         Производит экранный ввод, коррекцию, отображение исходных данных.

После ввода этой подкоманды Вам необходимо выбрать тип интересующего объекта «Узлы», «Ветви», «Районы», «Полиномы» и нажать ENTER, и вы попадаете в соответствующую таблицу.

         TAB – следующий столбец;

         Shift TAB – предыдущий столбец;

         PGDN – лист вперед;
         PGUP – лист назад;

         Ctrl PGUP – начало таблицы;

         Ctrl PGDN – конец таблицы.

         В таблицах левая кнопка мыши используется для перемещения курсора в нужную позицию, продолжительное нажатие левой кнопки в одном из краев экрана приводит к перемещению экрана вверх, вниз, влево, вправо, в зависимости от положения курсора мыши. Действие правой кнопки можно задать в соответствии с меню (Alt F7).

 

А.3.2 Функциональные клавиши:

         F2 – переключатель режима коррекция/просмотр, в режиме просмотр блокированы все средства коррекции;

F3 – переход в меню атрибуты столбцов, в этом меню можно с помощью переключателя Ins изменить видимость любого поля на экране, а Del позволяет зафиксировать любой столбец экрана. ENTER – для изменения ширины колонки и точности отображения чисел в ней; Esc – выход из меню; позволяет зафиксировать любой столбец экрана. ENTER – для изменения ширины колонки и точность отображения чисел в ней; Esc – выход из меню;

F4 – поиск узла или ветви;

F5 – назначить/отменить базисный узел;

F6 – включить/отключить выбранный узел или ветвь;

F7 – отметить/снять отметку /строку;

F8 – вставить пустую строку;

F9 – дублировать строку;

F10 – выйти из таблицы;

         Alt F1 – групповое задание параметров узлов и ветвей, маркер должен быть установлен в тот столбец, элементы которого предполагаются корректировать. Строка ввода должна иметь вид:

         <выборка> = [знак] <значение>,

где выборка – номера и/или диапазоны номеров узлов, номера разделяются запятыми, а диапазоны – тире.

Знак + - добавить к предыдущему значению параметра;

* - умножить предыдущее значение параметра;

/ - разделить предыдущее значение параметра;

\ - обратное деление (разделить на предыдущее значение параметра).

При отсутствии знака параметр устанавливается в задание.

Примеры: 10,20,100-200,56=100 – параметры в узлах 10,20,56 и в диапазоне от 100 до 200 устанавливаются равными 100.

10,20,100-200=*1.2 параметры в узлах умножаются на 1.2.

       При работе с ветви, чтобы ветвь попала в область коррекции, достаточно, чтобы один из узлов, ее связывающих попал в выборку. 

         Alt F2 – Групповая коммутация или отметка узлов и ветвей - предварительно появляется меню коммутации (аналогично Alt F5), в котором необходимо выбрать требуемую коммутацию, затем меню выборки, в котором необходимо задать требуемую выборку.

         Alt F3 – Установка желаемых цветов текстового редактора. При установке цветов желательно, чтобы все возможные комбинации цветов (отключение, отметка, базисный) находились на экране, цвета сохраняются вместе с файлом;

         Alt F5 – Меню коммутации позволяет производить сложные коммутации узлов и ветвей .

Для узлов допустимы: отключение шунтов на землю, отключение генерации и нагрузка, отключение пределов регулирования Q (узел становится балансирующим по реактивной мощности), отключение узла со всеми подходящими линиями, а также любая комбинация отключений.

Для ветвей допустимы: отключение ветви в начале, в конце, полное отключение ветви.

         Alt F7 – вывести на печать текущую таблицу . Выводятся только видимые столбцы (меню F3), в соответствии с заданной максимальной шириной печати (задается при конфигурации);

         Alt F8 – удалить строку таблицы;

         Alt F9 – задать выполняемую функцию для правой кнопки мыши, появляется  меню, в котором можно выбрать одну из функций: поиск, вкл./откл., отметить/ снять отметку, вставить строку;

         Alt F10 – отобразить расширенный протокол;

         Esc – выход в предыдущее меню.

 

     А.3.3 Формат данных

 

1)               «Узлы»

         Район – номер района, к которому относится узел [1-255];

         Номер – номер узла [1-255];

         N – номер стат. характеристики [0-32000];

         0-не задана 1,2 – стандартны (защиты в программу);

         3-32000 – задаются пользователем в таблице «Полиномы»;

         Название – название узла [0-12 символов];

         Uном – номинальное напряжение или модуль напряжения;

         Pнаг, Qнаг – мощность нагрузки;

         Pген, Qнаг – мощность генерации;

         Qmin, Qmax – пределы генерации реактивной мощности, в узле фиксируется;

         модуль, если Qmin < Qmax;

         Gшунт, Bшунт – проводимость шунта на землю (мкСим);

         V, Delta – модуль и угол напряжения (имеет смысл изменять только для базисных узлов);

         Xг – сопротивление генератора (зарезервировано для дальнейшего использования).

 

  2) «Ветви»

         Nнач, Nкон – номера узлов, ограничивающих линию;

         Nп – номер параллельной;

         R, X – сопротивление;

         GB– проводимости (мкСим), для ЛЭП – полная проводимость шунтов П-образной схемы (В<0), для трансформатора- проводимость шунта Г-образной схемы (В<0);

         Кт\в , Кт\m – вещественная и мнимая составляющая коэффициента трансформации;

         Сопротивление ветви должно быть приведено к напряжению Uнач, а коэффициент трансформации определяется как отношение Uкон/Uнач.

         При задании ветви с нулевыми сопротивлениями она воспринимается как выключатель.

 

3) «Районы»

         Номер – номер района;

         Название – название [0-12 символов];

         dPн, dQн, dPг – коэффициенты, на которые умножаются соответствующие мощности района (исх. данные не меняются, расчет и результаты выполняются с учетом этих коэффициентов).

 

4) «Полиномы»

     CXH – номер схн;

     Р0, Р1, Р2, Р3 – коэффициенты полинома активной мощности нагрузки;

     Q0, Q1, Q2, Q3 - коэффициенты полинома реактивной мощности нагрузки.

Полиномы могут быть заданы коэффициентами вплоть до четвертой степени.

        

Полиномы стандартных СХН имеют вид:

N=1,2              Р0=0,83            Р1=0,3                  Р2=0,47

N=1       Q0=3,7             Q1=7                    Q2=4,3 при 0815<U/Uном<1,2

N=2       Q0=4,9             Q1=10,1               Q2=6,2 при 0815<U/Uном<1,2

N=1,2              Q0=1,49                                                 при U/Uном>1,2

N=1       Q0=0,721                   Q1=0,158                       при U/Uном<0,815

N=2       Q0=0,657                   Q1=0,158                       при U/Uном<0,815

 

 

     А.3.4 Подкоманда «Контроль»

         Производит проверку схемы на наличие узлов без связей, связей без узлов, узлов, не связанных с базой. Все такие объекты отключаются. Также контролируется соответствие коэффициентов трансформации номинальным напряжениям узлов.

         При необходимости контроль автоматически производится при выполнении расчетов.

         Информация о результатах контроля заносится в расширенный протокол, доступный в любое время по нажатию Alt10.

 

     А.4 Команда «Результаты»

 

     А.4.1 Подкоманда «Узлы»

Результаты расчета по форме, аналогичной ПЕЧ Р КУРСа. При просмотре таблицы Вы можете пользоваться клавишами PGUP, PGDN; для листания таблицы вперед и назад по страницам, стрелками для перемещения по одному узлу. На экране всегда показываются все связи узла (если они не умещаются на экране, узел не показывается целиком). Для прямого перехода на интересующий Вас узел необходимо набрать его номер и нажать ENTER (номер узла высвечивается на первой строке экрана), если узла с таким номером нет, перемещение не произойдет. Для перехода на начало таблицы необходимо нажать Ctrl^PGUP, для перехода на конец  - Ctrl^PGDN. При задании номера района в поле Район=отображаются только узлы, входящие в данный район, межсистемные линии отображаются другим цветом, поиск  узла осуществляется только в заданном районе. Для перехода на режим просмотра  необходимо стереть номер района и нажать ENTER.

Для просмотра только отмеченных узлов необходимо нажать F9, повторное нажатие – вся схема;

 

         Правая кнопка мыши используется для быстрого перехода от одного узла к другому, нажатие её в строке, содержащей номер узла (даже если это линия), приведет к появлению узла со связями на экране.

1)    Функции печати

         F7 – печать информации об одном узле (узел с номером, указанным в первой строке экрана).

         F8 – выборочная печать. После нажатия F8 производится запрос списка узлов выборочной печати (номера узлов разделяются запятыми, а диапазоны – тире). Для выполнения команды после ввода списка необходимо нажать ENTER, а для отказа от выполнения – Esc. Введенный список сохраняется при дальнейшей работе, его можно корректировать с помощью стандартных ключей. Следует иметь в виду, что этот список совпадает со списком узлов, используемым при утяжелении режима.

2)    Дополнительные функции

         F3 – переход в таблицу «Районы»;

         F4 – переход в таблицу «Потери»;

 

А.4.2 Подкоманда «Потери»

         Предназначена для вывода структурного анализа потерь активной и реактивной мощности по заданному району или по всей сети.

Для печати таблицы – F8.

Дополнительные функции:  F2 – переход в таблицу «Узлы»;

                                              F3- переход в таблицу «Районы».

 

         А.5 Районирование схемы

При расчете режимов больших схем энергообъединений необходимо иметь возможность анализировать балансы мощности отдельных районов и перетоки между ними. Например, при расчете режимов Восточного МЭСа необходимо разделить в сети узлы  принадлежащие данному МЭСу.

В программе RASTR каждый узел ЭС можно отнести к определенному району с помощью поля «Районы» в таблице «Узлы»  (если данный параметр в таблице не виден, нужно выполнить команду F3- Атрибуты, найти в таблице поле Район и изменить его видимость клавишей Ins). Номер района - целое число в диапазоне 1-255. для быстрого заполнения поля Район целесообразно воспользоваться групповой коррекцией данных: установить курсор в колонку Район и выполнить команду Alt+F1. например, для того, чтобы отнести узлы с1 по 200 и с 400 по 500, а также узлы 30 и 66 к первому району, нужно набрать:

1-200, 400-500, 30, 66=1

         После знака равенства указывается номер присвоенный району.

         В меню Ввод/Кор существует таблица Район, в котором можно занести следующую информацию:

         Номер- номер района;

Название -  название района (0-12 символов).

А.6 Графика

 

         В программе Rastr принято изображать узел в виде горизонтальной либо вертикальной линий с отходящими ветвями и символическими изображениями в виде фигуры нагрузки, генерации и реактора или батареи конденсаторов. Шина узла разбита на секции, к каждой из которой можно подключить несколько присоединений ветвей или фигур. Обычно стараются к каждой секции присоединить не более 2-х присоединений, например, при горизонтальной ориентации шины – верхнее и нижнее.

         Изображения нагрузки, генератора и реактора могут иметь две возможных ориентации относительно шины узла - выше и ниже при ее горизонтальном расположении и быть присоединены к любой ее секции.

         Каждая ветвь имеет номер начала и номер конца, которые автоматически выводятся на экран при выполнении команды Ввод.

         Для повышения наглядности схемы предусмотрены различные способы выполнения ее элементов:

         1) цвет – может использоваться для разделения номинальных напряжений, районов, отмеченных узлов или линий, а также в процессе подготовки схемы для выделения узлов МЭСа;

         2) толщина -  может использоваться для разделения номинальных напряжений;

         3) сплошные или пунктирные линии используются для разделения включенных или отключенных элементов.

         Текстовое поле заполняется расчетной информацией, связанной с узлом ветвью или представлять просто надпись.

         Перед запуском графики необходимо загрузить расчетную схему.

         Для упрощения графической схемы извлекают из расчетной следующую информацию.

  

 

Список литературы

          1.Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. - М.: Высшая школа, 1978.

2.Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем / Под ред. Жукова В.А. – М.: Энергоатомиздат, 1979.

3.Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях / Под ред. Веникова В.А. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

4.Переходные процессы электрических систем в примерах и иллюстрациях: Учебное  пособие. Под ред. В.А. Строева. – М.: 1996.

5.Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: Учеб.пособие для вузов/ М-во образ. РФ. Новосибирский ГТУ. – Новосибирск – Москва: НГТУ, Мир, АСТ, 2003.

6.Иофьев Б.И. Автоматическое аварийное управление мощностьюэнергосистем.-М.: «Энергия», 1974.

7.Тохтибакиев К.К. Управление режимами энергосистем для обеспечения устойчивости. Конспект лекций,- Алматы: АИЭС,  2009.           

          8.Тохтибакиев К.К., Дусимов А.Б. Средства и способы обеспечения устойчивости энергосистем Методические указания и задания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 050718 – Электроэнергетика. -Алматы: АИЭС, 2009.

 

Содержание    

Введение

3

1 Подготовка и порядок выполнения работы

3

2 Защита расчетно-графической работы

3

3 Расчетно-графическая работа  №1

4

4 Расчетно-графическая работа  №2. Расчет дозировки управляющих воздействий для системы САОН

8

5 Расчетно-графическая работа  №3. Исследование режимов работы электропередачи  110-220 кВ

12

Приложение А

15

Список литературы

23