Разработка концепции построения интеллектуальной электрической сети с распределённой генерацией на примере энергокластера «Волково»

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

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, запа-сы 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.
Электрическая сеть с применением возобновляемых источников энергии, а также формированием активных и адаптивных свойств распределительных сетей (например, самодиагностика и самовосстановление) называется Smart Grid или интеллектуальная сеть.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Цель данного раздела – показать современное состояние электроэнерге-тической системы района. Граф рассматриваемого эквивалента сети представ-лен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Граф электрической сети
1.1. Климатическая характеристика района проектирования
Участок электрических сетей, рассматриваемых в магистерской диссер-тации, 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.

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.
8 Висящев А.Н., Селезнев А.С., Кондрат С.А. Нормализация несинусоидальных режимов в электроэнергетической системе // Электроэнергетика глазами молодежи: науч. тр. V междунар. науч.техн. конф. (Томск, 10–14 ноября 2014 г.): в 2 т. Томск: Мин-во образования и науки РФ, Томский политехнический университет, 2014. Т. 1. С. 118–122.
9 ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
10 Гудков, В. В. Проблемы контроля показателей качества электрической энергии / В. В. Гудков // КАБЕЛЬ-news. – 2010. – №2.
11 Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 2000.
12 Жежеленко И.В., Короткевич, М.А. Электромагнитная совместимость в электрических сетях. – М.: Вышэйшая школа, 2012.
11 Железко, Ю. С. Применение скидок и надбавок к тарифам за качество электроэнергии / Ю. С. Железко, С. А. Живов // Промышленная энергетика. – 1990. – №11.
12 Зыкин, Ф. А. Определение степени участия нагрузок в снижении качества электроэнергии / Ф. А. Зыкин // Электричество. – 1992. – №11.
13 Зыкин, Ф. А. Энергетические процессы в системах электроснабжения с нагрузками, ухудшающими качество электроэнергии / Ф. А. Зыкин // Электричество. – 1987. – №12.
14 Карташев, И.И., Тульский, Р.Г. Управление качеством электроэнергии. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 11 с.
15 Ковалев, И.Н. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрических сетей Текст. / И.Н.Ковалев. М.: Энергоатомиздат, 1990. -200 с.
16 Коровкин, Н. В. Проблемы поиска источника помех в электросетях общего назначения / Н. В. Коровкин, Р. В. Приходченко, В. А. Тухас // Технологии электромагнитной совместимости. – 2011. – №1(36).

Весь текст будет доступен после покупки