Аннотация
Под регулирующим эффектом нагрузки понимают изменение активной и реактивной мощностей электрической нагрузки вследствие изменения параметров энергосистемы, напряжения и частоты сети, препятствующее данному возмущению. При проведении практических расчетов регулирующим эффектом нагрузки часто пренебрегают. При значительной удаленности нагрузки от энергосистемы и электрически разветвленной сети статические характеристики нагрузки могут оказывать существенное влияние на параметры режима. В данной статье предлагается оценить влияние регулирующего эффекта нагрузки на уровень напряжения сети с учётом значения мощности короткого замыкания. При исследовании смоделирована электрическая сеть исследуемого промышленного объекта в специализированном программном комплексе «КАТРАН» и определен регулирующий эффект рассматриваемой нагрузки. Составлен алгоритм определения влияния величины мощности короткого замыкания энергосистемы на напряжение на шинах питающей подстанции. Определены показатели статической устойчивости электроприёмников с учетом регулирующего эффекта нагрузки. В работе показано, что увеличение сопротивления связи с энергосистемой снижает ток мощность короткого замыкания энергосистемы, что приводит к большему влиянию регулирующего эффекта нагрузки на уровень питающего напряжения. В случае электрически удаленных от источников питания разветвленных сетей это приводит к необходимости подробного учета регулирующего эффекта нагрузки. Также увеличение отдаленности электрической нагрузки от энергосистемы влияет на показатели устойчивости электрических машин. В работе подсчитан регулирующий эффект в различных узлах нагрузки объекта, исследовано влияние частотного регулирования основных электроприводов насосной станции на регулирующий эффект нагрузки и определено влияние регулирующего эффекта нагрузки на уровень питающего напряжения.
Ключевые слова
Регулирующий эффект нагрузки, напряжение, мощность короткого замыкания, ток короткого замыкания, энергосистема, кабель, сопротивление, сеть, нагрузка, статическая устойчивость, электроприёмник.
1. Статические характеристики и методы расчета установившихся режимов работы синхронных двигателей / А.Н. Филатов, Е.Ю. Сизганова, В.И. Пантелеев, Р.А. Петухов, Г.А. Пилюгин // Журнал Сибирского федерального университета. 2015. С. 795-801.
2. Статические предельные характеристики асинхронного электропривода при частотном векторном управлении / И.Г. Однокопылов, Ю.Н. Дементьев, Ю.В. Крохта, Ари Абдулла Р. Рахим, Л.С. Удут // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2018. Т. 18, №4. С. 109-120.
3. Буланова О.В., Шорохов Д.В., Малафеев А.В. Разработка моделей электрических нагрузок для расчёта установившихся режимов систем электроснабжения (тезисы) // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: тез. докл. 3-й Всерос. науч.-техн. конф. агнитогорск: МГТУ, 2002. С.8.
4. Анализ факторов, влияющих на статические характеристики по частоте и напряжению потребителей металлургического производства / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, О.В. Буланова, И.А. Гусева, Г.Н. Васичкин // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. Вып. №12. С. 138-145.
5. Расчет статических характеристик по частоте и напряжению потребителей металлургического производства / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, О.В. Буланова, И.А. Гусева, Г.Н. Васичкин // Материалы 64-й науч.-техн. конф. по итогам научно-исследо-вательских работ за 2004-2005 гг.: сб. докл. Т. 2. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. С. 101-103.
6. Исследование статических характеристик потребителей металлургического производства / А.В. Малафеев, О.В. Буланова, С.А. Ефимов, Ю.Ю. Зайцева // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 14. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. С.169-172.
7. Влияние регулирующего эффекта нагрузки промышленного предприятия на параметры установившегося режима / А.В. Малафеев, О.В. Буланова, С.А. Ефимов, Ю.Ю. Зайцева // Материалы 65-й науч.-техн. конф. по итогам научно-исследовательских работ за 2006-2007 гг.: Сб. докл. Т.2. Магнитогорск ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. С. 32-34.
8. Статические характеристики комплексной нагрузки металлургических предприятий / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, О.В. Буланова, М.Н. Степанова // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 15. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. С. 225-228.
9. Определение регулирующего эффекта двигателей постоянного тока, питающихся от нерегулируемых выпрямителей, при планировании режимов / О.В. Буланова, В.М. Тарасов, М.А. Извольский, А.В. Малафеев // Научно-исследовательские проблемы в области энергетики и энергосбережения: сб. тр. Всероссийск. конф. с элементами науч. шк. для молодежи. Уфа: УГАТУ, 2010. С. 107–109.
10. Определение регулирующего эффекта двигателей переменного тока с автономными инверторами / А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова, В.М. Тарасов, М.А. Извольский, Ю.В. Ионова // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование. Т.2: сб. тр. Десятой междунар. науч.-практ. конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. С.154-155.
11. Готман В. И. Единый алгоритм оценки статической устойчивости и расчет установившихся режимов энергосистем // Известия Томского политихнического университета. 2007. Т. 2011. 311. №4. С. 134-138.
12. Тарасов В.М., Буланова О.В., Малафеев А.В. Исследование регулирующего эффекта двигателей постоянного тока, питающихся от тиристорных выпрямителей (тезис) // Тинчуринские чтения: материалы докл. 6 Междунар. молодежной науч. конф. Т.1. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2011. С. 135-136.
13. Оценка регулирующего эффекта выпрямительной нагрузки для определения параметров установившихся режимов систем электроснабжения промышленных предприятий / Н.А. Николаев, А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Кондрашова, В.М. Тарасов // Изв. вузов Электромеханика. 2011. №4. С. 115-118.
14. T. Xu H.-Z. Kang Z.-C. Zhang Y.-H. Liu. Influence of voltage regulating and control mode for power type load on voltage stability of load side // Dianli Xitong Baohu yu Kongzhi/Power System Protection and Control. 37(22):9-12+16 · November 2009.
15. Madis Leinakse Hendrik Kiristaja Jako Kilter. Identification of Intra-Day Variations of Static Load Characteristics Based on Measurements in High-Voltage Transmission Network. // 2018 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe), At Sarajevo, Bosnia and Herzegovina. 10.1109/ISGTEurope.2018.8571712.
16. Alexander Tavlintsev A.V. Pazderin Anton Suvorov Pavel Chusovitin. Experimental Investigation of Static Load Characteristics // Advanced Materials Research(Volumes 960-961). June 2014. Thermal, Power and Electrical Engineering III. P. 969-973.
17. Lidija Korunovic D. P. Stojanovic. The effects of normalization of static load characteristics // 2009 IEEE Bucharest PowerTech. 28 June-2 July 2009.
18. Определение статических характеристик мощности нагрузок узлов сети на основе активного эксперимента / В.Ф. Кравченко, В.И. Нагай, И.Ф. Бураков, Б.П. Золоев // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2015. №1. Энергетика. С. 54-59.
19. Методика идентификации статических характеристик нагрузки по результатам активного эксперимента / Ю.В. Хрущев, А.В. Панкратов, Н.Л. Бацева, В.И. Полищук, А.С. Тавлинцев // Известия Томского политехнического университета. Техника и технология в энергетике. 2014. Т. 325. №4. С. 164-175.
20. Влияние отклонения параметров асинхронной машины на её статические характеристики при вентиляторной нагрузке / В.З. Ковалёв, А.Г. Щербаков, О.А. Петухова, А.А. Зябкин // Омский научный вестник. 2017. №5. С. 116-125.
21. Газизова О.В., Кондрашова Ю.Н., Малафеев А.В. Повышение эффективности управления режимами электростанций промышленного энергоузла за счет прогнозирования статической и динамической устойчивости при изменении конфигурации сети / // Электротехнические системы и комплексы. 2016. №3(32). С. 27-38.
22. Газизова О.В., Соколов А.П., Малафеев А.В. К вопросу учета насыщения в математической модели промышленного генератора для расчета переходных режимов в системе электроснабжения сложной конфигурации // Электротехнические системы и комплексы. 2018. №1(38). С. 40-47.