Кіріспе

Электр станциялар, тораптар және жұйелер кафедрасы

ЭЛЕКТРСТАНЦИЯНЫҢ АВТОМАТТЫҚ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯНЫҢ ОПТИМАЛДЫҚ ЖҰМЫС ІСТЕУІН РЕТТЕУ

Зертханалық жұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар

(210140 - Электрлік станция мамандығының барлық оқу тұрлерінің студенттері үшін)

Алматы 2005

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Р.С. Абжанов, Н.С. Аухадиева. Электрстанцияның автоматтық басқару жүйесі электростанцияның оптималдық жұмыс істеуін реттеу. Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқаулар (210140 - Электр энергетика мамандығының барлық түрлерінің студенттері үшін). – Алматы:

АЭжБИ, 2005. – 12.

Бұл әдістемелікте модельдеу әдісін қолдану мәселелері қарастырылған.

Әдістерді жүзеге асыру қолданбалы бағдарламалар жиынтығы болып табылады, қазіргі уақыта (RASTR және басқа бағдарламалар) тиімді

Осы әдістемелік электр энергетика мамандықтары бойынша оқитын студенттерге зертханалық жұмысты орындауға арналған.

Без.3, кесте - 4, библиогр – 5 атау.

Пікір жазушы: тех. ғыл. канд., доцент Тохтибакиев К.К.

Алматы энергетика және байланыс институтының 2005 жылғы жоспары

бойынша басылды.

Кіріспе

Пәннің зертханалық зерттеулерінің заты-оптимизация жағынан электрлік станцияның жұмыс режимі, сонымен бірге нақты объектіде практикалық тәжірибе жасау мүмкін болғандықтан бұл мақсатқа модельдеу әдісін қолдану қажет болады.

Қазіргі уақытта дамыған есептеу техникасының құралдарын математикалық модельдеу әдісі ең күштісі болып саналады.

Бұл әдістерді жүзеге асыру қолданбалы бағдарламалар жиынтығы болып табылады, қазіргі уақытта (RASTR, RASPR және басқа бағдарламалар) тиімді.

Зертханалық жұмыстарды орындау, есептеу техникасының құралдарын қолдануы студенттерге ЭЭЖ математикалық модельдеу режимдерінің негізін оқып білуге мүмкіндік береді, сонымен бірге ЭЭМ-мен жұмыс жасауының практикалық жаңалықтарын дамытуына мүмкіндік береді.

Зертханалық сабақтардың мақсаты - бұрын оқылып кеткен теориялық матералдарды дамыту.

Әдістемелік нұсқауды жазғанда, студенттердің өзіндік жұмысының жаңалықтарын дамыту қажеттілігін қарастырған.

Студенттерге зертханалық жұмыстарды орындау үшін, дәрістегі матералдардан басқа, оларға әдебиеттер тізімінде көрсетілген әдебиеттерді өзінше оқу ұсынылады.

1 Зертханалық жұмысты жасау, дайындау және орындалу тәртібі

1.1 Жұмысқа дайындық

Жұмысқа дайындық барысында студент қолданылатын әдебиеттің, әдістемелік нұсқаудың негізгі бөліміне сәйкес тиянақты түрде танысу міндетті. Берілген зертханалық жұмыста зерттелетін сұрақтарға ерекше көңіл бөлу керек.

Әдістемелік нұсқауды құрастырушылар жазғанда, студенттердің өзіндік жұмысының жаңалықтарын дамыту қажеттілігін қарастырған.

Жүйені зерттеу үшін математикалық модельдеу әдісін қарастырамыз:

а) желінің орынбасу сұлбасы құрылуы керек;

б) орынбасу сұлбасының параметрлері анықталу керек;

в) қажетті алдын-ала есептеулер жүргізілуі керек;

г) ЖЭЕМ есептеу үшін берілгендер дайындалуы керек;

1.2 Жұмысты орындауға жіберілу үшін

Студент дайындалған жұмысты орындаған жағдайда ғана жұмысқа жіберіледі.

Одан басқа студент мұғалім қойған сұрақтарға дұрыс жауап беруі керек. Осыдан кейін ғана студент жұмысқа жіберіледі.

Жұмыстың орындалуы

Зертханалық жұмысты орындау үрдісінде студент негізгі әдістемелік

нұсқаудың матералымен, ЖЭЕМ-да жұмыс жасау инструкциясымен және

мұғалімнің нұсқауымен келісімді түрде жүргізуге міндетті.

ЭЕМ-ді қосу алдында дайындалған бастапқы берілгендерді есептеу үшін

мұғалімнен тексеріледі.

Зертханалық жұмыс бойынша есептеу

Есептеу стандартты (А4 форматта) қағазда бірдей формада орындалуы және титулдық беті болуы керек.

Баспадан шыққан парақтар, графиктер және сұлбаларды қосқанда барлық

парақтар біріктіріледі.

Қол жазбалар қара сиямен, суреттер карандашпен немесе түрлі-түсті

фломастермен орындалады.

Есептеуде келесілері міндетті түрде болуы керек:

- зертханалық жұмыстың мақсаты;

- жұмысқа дайындық;

- жұмыстың орындалу тәртібі;

- графиктер, диаграммалар, кестелер түрінде алынған нәтижелер;

- есептеудің нәтижесінің баспадан шығарылуы;

- қортынды.

Зертханалық сабақты жүргізу сағаттарында бір есептеудің негізінде. Егер де зертханалық сабақты жүргізу сағаттарында бір есептеудің негізінде жұмыстың шарты және есептеулердің орындалу тәртібі орындалған жағдайда, студенттер бригадасының жұмысы қорғауға жіберіледі.

1.3 Зертханалық жұмысты қорғау

Зертханалық жұмысты барлық көлемін орындаған және сол бойынша есептеу жасаған студенттердің жұмыстары қорғауға жіберіледі.

Зертханалық жұмыс бойынша сынақ алатын студент, теориялық бөлім бойынша сұрақтарға жауап беріп, есептелудің нәтижесіне дұрыс анализ беріп, дұрыс қортынды жасауы керек.

2 №1- зертханалық жұмыс

БАЖ (АСУ) құрлығысын қолдану кезіндегі екі трансформаторы қосалқы станцияның жұмыс істеу режимін басқарудың оптималдығы.

2.1 Жұмыс мақсаты

2.2 Теориялық мәліметтер

Трансформаторлардағы қуат шығыны келесі өрнекпен анықталады

(2.1)

(2.2)

мұндағы активті қуаттың толық шығыны;

реактивті қуаттың толық шығыны;

болатпен мыстың сәйкесінше активті қуаттың шығыны;

болатпен мыстың сәйкесінше реактивті қуаттың

шығыны;

трансформатордың жүктеме қуаты;

трансформатордың орташа қуаты;

Былайша айқанда қосалқы станцияда екі трансформатор орнатылады. Қуат шығыны минималды болуы үшін ең қолайлы режим таңдау екі трансформаторлы қосалқы станцияның жұмыс істеу режимінің оптималдық шартын құрастыру арқылы жасалады.

Берілген екі орамды трансформаторлар үшін төрт жұмыс істеу режимі болуы мүмкін (2.1- сурет):

1 - 1-ші трансформатор Т1 жұмыс істеп тұр;

2 - 2-ші трансформатор Т2 жұмыс істеп тұр;

3 - Т1 және Т2 трансформаторлары параллель жұмыс істеп тұр (2.1а-сурет);

4 - Т1 және Т2 трансформаторлары бөлек жұмыс істеп тұр(2.1б-сурет).

2.1–сурет. Трансформаторлардың параллельді және жекелей жұмыс режимі

Егер қосалқы станцияның сипаттамасы бірдей трансформаторлар орнатылса, онда Sэк мына формула бойынша анықталады

(2.3)

S_эк шамасының жүктелуі көбейген жағдайда жұмысқа екі трансформаторды қосу керек, ал Sэк аз жүктелген жағдайда біреуін Sн әр түрлі болған трансформаторлар үшін жұмыстың әр режиміндегі қуат шығыны қосалқы станция жүктелуіне тәуелділігіне график тұрғызу қажет (2.2-сурет).

2.2-сурет. Трансформаторлардың тең емес тұрақты қуатының, қуат пен жүктеменің шығын қатынасы.

1-режім.

Трансформаторлардағы реактивті қуат шығыны туғызатын, желідегі активті шығын К-реактивті қуаттың экономикалық эквивалент коэффицентімен анықталады, К=0,1 кВт/кВар

Онда

(2.4)

2-режім.

(2.5)

3-режім

(2.6)

мұнда

- Қысқа тұйықталу күші

4-режим.

(2.7)

Оптималдау мәселесі не бір, не екі трансформатормен жұмыс істеу режимін

таңдауға келтіріледі. Ол үшін Sэк анықтау қажет. Олар бірнеше болуы мүмкін (2.2-сурет): Т1 және Т2 сипаттамасының қиылысуы, Т1 және Т2 сипаттамасының

бірге жұмыс істеп тұрған Т1 және Т2 сипаттамасымен қиылысуы параллелді немесе бөлек болуы керек.

Бұл токтар графиктерді тұрғызғанда анықталады және соларға қарап трансформаторлы қосалқы станцияларды оптималды жұмыс істеу режимі таңдалады.

2.3 Жұмыстың мазмұны және дайындалуы

2.3.1 Жүктелуіне қарай екі трансформаторлы қосалқы станциялардағы жұмыс істейтін трансформатор санын анықтау сұрағы бойынша теориялық материал оқу керек.

2.3.2 Зерттелетін қосалқы станцияның (1.1-сурет.) сұлбасын құрастыру үшін параметрлерін есептеуі (параметрлер вариантын мұғалім береді) керек.

2.3.3 Бағдарлама комплексінің “RASTR” жұмысымен танысу.

2.3.4 ЖЭЕМ-да есептеу жүргізу.

2.4 Жұмыс жасау тәртібі.

2.4.1.2.4-2.7 формулалары бойынша есептеу жүргізу және сипаттамаларын тұрғызу.

2.4.2 Тұрғызылған сипаттамалар бойынша S_эк-ті анықтау.

2.4.3 S_эк-ті және “RASTR” бағдарламасын қолданып, екі трансформаторлы қосалқы станцияның әр жұмыс істеу жағдайы үшін қуат шығының есептеу.

2.4.4 Жұмыстың әр режимі үшін тәуелді К графигін тұрғызу.

Берілген варианттар

2.1-кесте. Қосалқы станциялар бойынша трансформаторлар тізбесі.

2.2- кесте. Паспорттағы трансформаторлардың берілгені.

2.5 Бақылау сұрақтары

2.5.1 Зетханалық жұмыстағы зерттелген критикалық нүкте дегеніміз не?

2.5.2 Екі трансформаторы қосалқы станцияның жұмыс істеу режимін түсіндір?

2.5.3 Трансформатордың параллельді қосылуының артықшылығын түсіндіріңіз?

2.5.4 Трансформатордың жұмысқа параллельді қосылуының шартын атаңыз?

2.5.5 Жеке трансформатордың жұмыс істеуінің артықшылығы неде?

3 №2 - зертханалық жұмыс

БАЖ-ды қолдану шартында ЖЭС агрегаттары арасындағы жүктелудің таралуының оптималдығы.

3.1 Жұмыстың мақсаты

Студенттерді БАЖ-ды қолдану шартында электрлік станция агрегаттары арасындағы активті қуаттың таралуының негізгі принциптерімен таныстыру.

3.2 Теориялық мәліметтер

Генераторлардың негізгі жұмыс істейтін құрлығылардың құрамын таңдау станцияның жұмыс шартымен байланысты. Сондықтан көрсетілген есеп энергия жүйемен оперативті басқару деңгейінде есептеледі, сонымен қатар станциялар негізгі жұмыс істейтін агрегат құрамының міндетті түрде орындалатын диспетчерлік график алады. Сондықтан бұл есеп энергия жүйесінің БАЖ компетенциясына жатады.

Жұмыс істейтін құрлығылардың құрамы анықталғаннан кейін оның экономды жүктелу шарты туады. станция жүктемесі агрегаттар арасында ең қолайлы экономды түрде таралуы керек.

Блоктың негізгі экономикалық сипаттамасы оның шығын сипаттамасы, яғни блокпен сағатына шығарылатын электр энергиясының отын шығынына В тәуелділігі.

Агрегаттар арасындағы жүктеменің экономды таралуын есептеген кезде dB/dP қатынасы қолданылады. Бұл шама қуаттың өзгеру кезіндегі отын шығынының өзгеру жылдамдығын сипаттайды және отын шығынының келтірілген немесе шығынның меншікті көбеюі деп аталады.

(3.1)

Активті қуаттың оптимал таралу критериі келесі түрде жазылады.

. (3.2)

және шығынның меншікті көбеюі теңдік принципі деп аталады.

3.3 Жұмыстың мазмұны және дайындалуы

3.3.1 Берілген әдебиеттерді оқып және бақылау сұрақтарына жауап беру [3,4,5].

3.3.2. “RASTR” бағдарламасының жұмысымен танысу [4].

3.3.3 2.1 кестесін қолдана отырып, ЖЭЕМ-да есептеу үшін берілгендер дайындау [3.2,3.3].

3.4 Жұмысты жасау тәртібі

3.4.1 Дайындалған бастапқы берілгендерді ЖЭЕМ жадысына енгізу.

3.4.2 “RASTR” бағдарламасы бойынша агрегаттар арасындағы жүктелудің оптималды таралуын есептеу.

3.4.3. Алынған нәтижелер негізінде қуаттың өзгеру кезіндегі станциядағы агрегаттар бойынша жүктеме таралуының графигін тұрғызу.

3.1-кесте Генераторлар қуатының өзгеру диапазоны.

Вариант	Генераторлардың қуаты
Вариант	P1min	P1max	P2min	P2max	P3min	P3max
1	100	200	100	200	75	150
2	100	200	75	150	100	200
3	100	200	75	150	75	150

3.2-кесте Сыну нүктесіндегі генераторлар қуаты және шығын сипаттамасы (2.1-сурет)

Вариант	Нүктедегі сынықтың шығыны			Минималды шығын			P_n сынығының нүктесі
Вариант	Bi1	Bi2	Bi3	Bi1	Bi2	Bi3	Pn1	Pn2	Pn3
1	53,6	51,9	41	61,9	60	49,8	173	173	129
2	51,9	42,7	50,2	60	51,8	58,4	173	124	173
3	55,4	41	42,7	64,3	49,8	51,8	173	124	124

3.3-кесте Отын шығынының көбеюі

Вариант	ОПРТ,тут/МВт РЕ(NOM,2); РЕ-до (N,1) кейінгі нүктесінің сынығы (N,2)
Вариант	(1,1)	(1,2)	(2,1)	(2,2)	(3,1)	(3,2)
1	0,28	0,32	0,3	0,315	0,325	0,34
2	0,3	0,315	0,33	0,35	0,29	0,305
3	0,3	0,33	0,325	0,34	0,33	0,35

3.1 – сурет. Отын шығынының идеализданған сипаттамасы

3.5 Бақылау сұрақтары

3.5.1 Электр станциядағы оптималды режимнің жұмысы дегеніміз не ?

3.5.2 Блоктың негізгі экономикалық сипаттамасы нені білдіреді?

3.5.3 Активті жүктеменің оптималды таратылуының математикалық есептеуін түсіндір?

3.5.4 ХОПРТ дегенді түсіндір?

3.5.5 Электр станцияның агрегаттар арасындағы активтік қуаттың оптималды таратылу шартын атаңыз?

Әдебиеттер тізімі

1. Аветисян Д.А. Автоматизация проектирования электрических систем. – М.: Высшая школа, 1998.

2. Генбач Н.А., Кожамкулов Э.К. Электрические системы и сети (методические указания к лабораторным работам).-Алматы:АИЭС,1998.

3. Электрические системы. Электрические расчёты, программирование и оптимизация режимов. Веников .В.А., Горушкин В.И., Маркович И.М., Мельников Н.А., Фёдоров Д.А.; Под ред. В.А. Веникова.-М.: Высшая школа, 1985.

4. Жакупова М.С., Мухамеджанов К.К., Удьярова Р.А. Оптимизация режимов энергосистем: Методические указания к лабораторным работам.-Алма-Ата: АЭС, 1981.

5. Арзамасцев Д.А., Бартоломей П.А., Холян А.М. АСУ и оптимизация режимов энергосистем.-М.: Высшая школа, 1983.

Мазмұны

Кіріспе.................................................................................................... 3

1 Жұмысқа дайындық, орындалу тәртібі және зертханалық жұмыстың толтырылуы............................................................................................ 4

2 №1- зертханалық жұмыс................................................................ 5

3 №2- зертханалық жұмыс................................................................ 10

Әдебиеттер тізімі..................................................................................... 13

2005 ж. жиынтық жоспары, реті 47

Рашат Сакенұлы Абжанов

Назгуль Серікқызы Аухадиева

ЭЛЕКТРСТАНЦИЯНЫҢ АВТОМАТТЫҚ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯНЫҢ ОПТИМАЛДЫҚ ЖҰМЫС ІСТЕУІН РЕТТЕУ

Зертханалық жұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар

(210140 – Электр энергетика мамандығының барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін)

Редакторы Ж.А.Байбураева

Басуға қол қойылды Пішімі 60х84 1/16

Тиражы 50 дана №1 типография қағазы

Көлемі 1,0 оқу-басп.т Тапсырыс

Бағасы теңге

Алматы энергетика және байланыс институтының

көшірмелі-көбейткіш бюросы

050013 Алматы, Байтұрсынов к., 126