Характеристика современного состояния и применения интеллектуальной электрической сети с распределенной генерацией

Определения, обозначения, сокращения 6
Введение 8
1. Анализ состояния электрических сетей Центрального энергорайона Амурской области 12
1.1 Климатическая характеристика района проектирования 12
1.2 Характеристика природных условий 13
1.3 Структурный анализ электроэнергетической системы района 15
1.3.1 Характеристика источников питания 15
1.3.2 Структурный анализ линий электропередач 20
1.3.3 Структурный анализ подстанций 22
1.3.4 Структурный анализ средств компенсации реактивной мощности 29
1.4 Характеристика потребителей 29
1.5 Фактический баланс мощности 30
1.6 Расчёт и анализ установившихся режимов существующей сети 31
1.6.1 Моделирование существующего участка электрической сети 34
1.6.2 Анализ режимов существующей сети 35
2 Характеристика современного состояния и применения интеллектуальной электрической сети с распределенной генерацией 39
2.1 Анализ литературы посвященной развитию распределенной генерации 39
2.2 Классификация объектов распределенной генерации 40
2.3 Ключевые направления концепции ИЭС ААС 42
3 Разработка вариантов подключения СЭС к существующей ЭЭС 44
3.1 Вариант 1. На напряжении 35 кВ. 46
3.2 Вариант 2. На напряжении 110 кВ. 52
3.3 Вариант 3. На напряжении 220 кВ. 54
4 Расчет установившихся режимов разработанных вариантов 57
4.1 Вариант 1. На напряжении 35 кВ. 57
4.2 Вариант 2. На напряжении 110 кВ. 63
4.3 Вариант 3. На напряжении 220 кВ. 69
5 Расчет экономической части проекта 75
5.1 Капиталовложения 75
5.2 Расчет эксплуатационных издержек 77
5.3 Определение приведенных затрат 79
5.4 Оценка экономической эффективности проекта. 79
6 Выбор основного оборудования проектируемой ПС 82
6.1 Выбор комплектных распределительных устройств 82
6.2 Выбор и проверка выключателей 83
6.3 Выбор и проверка разъединителей 86
6.4 Выбор и проверка трансформаторов тока 87
6.5 Выбор и проверка трансформаторов напряжения 91
6.6 Выбор и проверка ОПН 92
Заключение 98
Библиографический список 97
Приложение А 103
Приложение Б 121
Приложение В 174

Весь текст будет доступен после покупки

Современные реалии говорят о все большем увеличении потребления электрической энергии и потребности в ней. Классические способы добычи электроэнергии пока покрывают возрастающий спрос на электроэнергию, но стоит учитывать, что почти все из них используют ископаемое топливо, запасы которого ограничены. По прогнозам некоторых специалистов, запасы нефти и газа иссякнут менее чем через 100 лет.
В связи с этим возникает необходимость в новых способах добычи электроэнергии. Способом справиться с приближающимся энергетическим кризисом может стать переход на возобновляемые источники энергии.
Возобновляемая энергия – это энергия, получаемая из природных источников, которые пополняются со скоростью, превышающей скорость ее потребления. Примерами таких постоянно пополняемых источников являются солнечный свет и ветер. Возобновляемые источники могут обеспечить огромное количество энергии и окружают нас повсюду.
Получение энергии из возобновляемых источников сопряжено с гораздо меньшими выбросами, чем сжигание ископаемого топлива. Переход от ископаемых видов топлива, на которые в настоящее время приходится львиная доля выбросов, к возобновляемым источникам энергии имеет ключевое значение для преодоления климатического кризиса.
На сегодняшний день возобновляемые источники энергии являются более дешевой альтернативой в большинстве стран и создают в три раза больше рабочих мест, чем ископаемые виды топлива.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Цель данного раздела – показать современное состояние электроэнергетической системы района. Граф рассматриваемого эквивалента сети представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Граф электрической сети
1.1. Климатическая характеристика района проектирования
Участок электрических сетей, рассматриваемых в магистерской диссертации, расположен в центральной части Амурской области, вблизи границы с Китайской Народной Республикой.
Климат резко континентальный. Зима морозная (средняя температура января ?27 °С), а лето достаточно жаркое и умеренно-влажное (средняя температура июля +18 °С), с большими суточными колебаниями (днём бывает жара до +34° — +37°, а ночью холодает до +13° — +16°С).Среднегодовая температура воздуха составляет минус 4,4?С. Абсолютный минимум минус 52,4?С приходиться на январь и февраль. Абсолютный максимум – 36,8?С.
Гололёд – явление редкое, наблюдается 1 день в 10 лет. Нормативная толщина стенки гололёда на высоте 10 м – 20 мм. Изморозь может наблюдаться с сентября по май. Распределение изморози неравномерно. Образование изморози зависит от рельефа и высоты места, производственно-бытовой деятельности человека и других местных условий. Основные климатические показатели приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Климатические показатели
Наименование Показатели
Район по гололеду III
Район по ветру II
Нормативная толщина стенки гололеда, мм 20
Нормативный скоростной напор ветра, Па 500
Нормативный скоростной напор ветра при гололеде, Па 160
Интенсивность пляски проводов и тросов умеренная
Среднегодовая продолжительность гроз, час от 20 до 40
Степень загрязнения атмосфера I
Температуры воздуха:
Среднегодовая, °С -4,4
Минимальная, °С -52,4
Максимальная, °С + 35
Наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92, °С -37
При гололедно-изморезевых отложениях, ?С -10
При ветре -10
1.2 Характеристика природных условий
Амурская область имеет сложное геологическое строение, поскольку расположена в месте сочленения Сибирской и Китайской платформ. Горы и возвышенности занимают 60 % её современной территории. Горные массивы покрывают северную и восточную часть области. Всего в области более 20 горных хребтов. Преобладают сравнительно невысокие возвышенности со сглаженными округлыми вершинами.
Наибольшая высота их зафиксирована в восточной части Станового хребта - 2312 м., который пролегает на 800 км. с запада на восток, на севере, на приграничных с Якутией территориях. Здесь находится самый древний участок земной коры Приамурья. Этот район является частью Алданского щита Сибирской платформы. Возраст горных пород достигает здесь более трёх миллиардов лет, в течение которых они бесконечно подвергались воздействию внешних факторов. Отсюда особенности рельефа.
В пределах хребта Ям-Алинь распространены альпийские формы рельефа, с крутыми скалистыми пиками и глубокими ущельями, как на Кавказе. Это относительно короткий, всего 140 км. хребет со средней высотой около 1600 м. Высшая его точка в пределах области - гора Город-Макит (2298 м.). Сходный тип рельефа имеют хребты Джугдыр, Эзоп, Селемджинский.
Южнее Станового хребта с запада на восток протянулся хребет Янкан-Тукурингра-Соктахан-Джагды, он гораздо моложе и более приземест, его наивысшая отметка достигает лишь 1604 м.
На крайний юго-восток области заходят отроги Буреинского хребта. Западная часть гор состоит из хребтов: Янкан, Чернышева, Чельбаус, Джелтулинский Становик, Северный и Южный Дырындинский.
Что касается равнин и низменностей в Амурской области их выделяется четыре. Верхнезейская равнина находится на севере, окружённая цепью гор Станового хребта, хребтов Джугдыра, Джагды, Соктахана, Тукурингра и их отрогов. Равнина сильно заболочена, а её значительная часть и вовсе залита водами Зейского водохранилища.
В междуречье Амура и Зеи с Селемджой в окружении хребтов Тукурингра, Сокта-хана и Джагды лежит Амурско-Зейская равнина. В северо-восточной её части местами возвышаются холмы, средние высоты равнины от 500 м на севере до 250 м на юге. Равнина сильно расчленена долинами рек и оврагами.
Западней располагается Зейско-Буреинская равнина, которая, начинаясь в междуречье Амура и Зеи с Селемджей, тянется на юг, туда, где протекают Амур и Бурея и затем на восток к хребту Турана. Высота равнины - от 300 м. в предгорьях Турана и до 100 м. в долине Амура, куда она спускается широкими ступенями-террасами. Ярко выражены, по крайней мере, 4-5 подобных террас. Их склоны круты и разрезаются долинами рек, а равнина пересечена обширными падями, в которых несут своё течение узкие речные потоки.
В южных границах области расположена Архаринская низменность, которая протянулась вдоль Амура от низовий реки Бурея до отрогов Малого Хингана. Она является частью обширной Среднеамурской низменности. На ней расположилось множество проток и стариц.
Формирование рельефа области продолжается по сию пору, о чем свидетельствуют частые землетрясения в бассейне Амура. Наиболее подвержен им и бассейн рек Олекмы и Нюкжи в их среднем течении. Основная причина часто повторяющихся здесь землетрясений лежит в разнородности геотектонических областей территории. В местах сочленения разнородных геологических структур толчки наиболее часты. Так что во многих горных областях Приамурья наблюдаются последствия обвалов, вызванных сейсмической активностью. Значение в формировании рельефов области имеют обвально-осыпные процессы, но главным фактором современного рельефообразования остаётся вода.
1.3 Структурный анализ электроэнергетической системы района
Для проведения структурного анализа необходимо подробно рассмотреть электрические сети данного района. Для этого проведем:
- характеристику источников питания;
- структурный анализ линий электропередач;
- структурный анализ подстанций;
- структурный анализ СКРМ
1.3.1 Характеристика источников питания
В рассматриваемого районе расположены 2 станции: Благовещенская ТЭЦ и Райчихинская ГРЭС.
Благовещенская ТЭЦ
Тепловая электростанция на окраине города Благовещенск. Имеет линии связи 110 кВ с ПС 220 кВ Благовещенская, ПС 110 кВ Центральная, ПС 110 кВ Западная. На всех линиях связи установлены устройства АОПО.
РУ ВН 110 кВ представлено схемой: «Две рабочие секционированные и обходная система шин». Имеет три стороны напряжения 110/10/6 кВ.
Станция включает: три турбоагрегата ст. №1 типа ПТ-60-130/13 и ст. №2, 3 типа Т-110/120-130; четыре энергетических котла типа БКЗ-420-140-7; два водогрейных котла типа КВГМ-100. Основное топливо – бурый уголь Райчихинского, Ерковецкого и Харанорского месторождений.
Установленные электрическая мощность станции — 404 МВт, тепловая — 1005 Гкал/ч. Благовещенская ТЭЦ построена в 1976 году, строительство второй очереди завершено в 2016 году. Благовещенская ТЭЦ снабжает энергией промышленные предприятия и жителей города, а также является базовым предприятием для амурских учебных заведений, выпускающих энергетиков.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Абдуллазянов, Э. Ю. Уч?т вклада потребителей в изменение показа-телей качества электроэнергии / Э. Ю. Абдуллазянов, Л. В. Ахметвалеева, С. В. Безуглый, А. И. Федотов // IX симпозиум «Электротехника 2030. Перспективные технологии электроэнергетики», 29-31 мая 2007 года. – Москва: ВЭИ, 2007.
2 Амелькина, Н. А. Определение фактического вклада несимметричных потребителей в искажение качества электроэнергии в точке общего присоедине-ния / Н. А. Амелькина, С. С. Бодрухина, С. А. Цырук // Электрика. – 2005. – №4.
3 Ананичева, С. С. Качество электроэнергии, регулирование напряжения и частоты в энергосистемах / А.А. Алексеев // Екатеринбург Изд-во УрФУ. – 2012.
4 Баглейбтер, О. И. Методы расчета цепей с нелинейными нагрузками / О. И. Баглейбтер, А. А. Устинов // Энергетика – управление, качество и эффек-тивность использования энергоресурсов: Сборник трудов 3-ей всероссийской на-учно-технической конференции с международным участием. – Благовещенск, 2003.
5 Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электриче-ские цепи / Л. А. Бессонов. – 11-е изд., испр. и доп. – М. : Гардарики, 2007. – 701 с. : ил.
6 Вагин, Г. Я. О необходимости приведения нормативных документов по электромагнитной совместимости и качеству электрической энергии к требо-ваниям международных стандартов / Г. Я. Вагин, А. А. Севостьянов // Промыш-ленная энергетика. – 2010. – №11.
7 Варламов Ю.В. Измерение несимметрии напряжения в трехфазных электрических сетях М.: Энергоатомиздат, 1990. -200 с.

Весь текст будет доступен после покупки