Выбор оптимального типа, количества и месторасположения коммутационных аппаратов ВЛ 6-10 кВ

Список используемых сокращений 7
1 Применение коммутационных аппаратов в распределительной линии 8
1.1 Введение 8
1.2 Особенности построения сети 6-35 кВ 9
1.3 Концепция секционирования распределительной сети 9
1.4 Выводы по первой главе 12
2 Разработка математической модели по выбору оптимальных мест установки и количества коммутационных аппаратов в распределительной линии 13
2.1 Литературный обзор и актуальность поставленной задачи 13
2.2 Описание показателей надёжности электроснабжения 15
2.2.1 ENS и EENS 18
2.2.2 SAIDI 19
2.2.3 SAIFI 20
2.3 Выбор оптимальных мест установки и количества коммутационных аппаратов 20
2.4 Пример выбора оптимального места установки коммутационных аппаратов 25
2.5 Выводы по второй главе 29
3 Выбор мест установки интеллектуальных разъединителей в типовой распределительной линии 30
3.1 Пример выбора места установки разъединителя в распределительной линии 30
3.2 Пример выбора мест установки двух разъединителей в распределительной линии 33
3.3 Пример выбора мест установки трёх разъединителей в распределительной линии 34
3.4 Выводы по третьей главе 36
4 сравнение методов повышения надёжности для типовой распределительной линии 37
4.1 Определение показателей SAIFI 37
4.1.1 Определение показателя SAIFI исходной линии 37
4.1.2 Определение показателя SAIFI в случае установки ИКЗ 38
4.1.3 Определение показателя SAIFI в случае установки разъединителя 38
4.1.4 Определение показателя SAIFI в случае установки интеллектуального разъединителя 38
4.1.5 Определение показателя SAIFI в случае установки реклоузера 38
4.2 Определение показателей SAIDI 40
4.2.1 Определение показателя SAIDI исходной схемы 40
4.2.2 Определение показателя SAIDI в случае установки ИКЗ 40
4.2.3 Определение показателя SAIDI в случае установки разъединителя 42
4.2.4 Определение показателя SAIDI в случае установки интеллектуального разъединителя 45
4.2.5 Определение показателя SAIDI в случае установки реклоузера 47
4.3 Выводы по четвертой главе 48
Заключение 50
Список литературы 51
Приложение А Алгоритм поиска места установки для одного КА по критерию SAIFI 56
Приложение Б Алгоритм поиска места установки для одного КА по критерию SAIDI 57
Приложение В Алгоритм выбора оптимального количества КА 58

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Введение
В воздушных электрических сетях напряжением 6-10 кВ происходит 80% аварий и коротких замыканий (КЗ) от общего количества аварий в электрических сетях РФ [1]. Для повышения эффективности электрических сетей часто применяется секционирование магистральной части ВЛ, выполняемое с помощью различных коммутационных аппаратов (КА).
Реклоузеры позволяют осуществлять комплексную автоматизацию распределительных электрических сетей, но имеют высокую стоимость, более дешевый разъединитель выполняет включение и отключение обесточенных участков электрической цепи (интеллектуальный - с помощью дистанционного управления с пульта диспетчера, а также автоматизированного местного и ручного управления), ПРВТ выполняют функции защиты и обеспечивают видимый разрыв при отключении присоединения. Затраты на установку одного комплекта ПРВТ соизмеримы с затратами на установку разъединителя и предохранителей на КТП и значительно ниже затрат на установку реклоузера.
Время восстановления электроснабжения в неавтоматизированных элек-трических сетях 6-10 кВ может достигать 7-8 и более часов. Большая часть времени идет на поиск и локализацию поврежденного участка, и только небольшая часть этого времени занимают ремонтные работы [2]. Повышение надежности электроснабжения связывается с выбором места установки автоматизированных управляемых реклоузеров, сокращающих продолжительность опреде¬ления места повреждения, локализующих поврежденный участок сети и практически мгновенно включающих резервное питание.

Весь текст будет доступен после покупки

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПО ВЫБОРУ ОПТИ-МАЛЬНЫХ МЕСТ УСТАНОВКИ И КОЛИЧЕСТВА КОММУТАЦИОН-НЫХ АППАРАТОВ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
2.1 Литературный обзор и актуальность поставленной задачи
В Российской Федерации в рамках Национальной технологической инициативы «Энерджинет» был разработан план мероприятий («дорожная карта») [32], в соответствии с которым планируется разработка и изменение законодательства в области нормирования и надёжности электроснабжения. Данное обстоятельство в уже недалёком будущем потребует от сетевых компаний не только следить за параметрами надёжности, но и повысить их, если они не будут соответствовать нормативным документам. Более того, высказываются и разрабатываются предложения о стимулировании предприятий, которым принадлежат распределительные сети, к повышению надёжности экономически, например, регулированием тарифов, введением штрафов или поощрений [33]. Такой опыт имеется в зарубежных развитых странах [34]. Следовательно, перед организациями встаёт задача улучшения задаваемых эксплуатационных характеристик сетей.
Как было сказано ранее, секционирование в распределительных сетях су-щественно повышает надёжность электроснабжения. Особняком в данном во-просе стоит применение реклоузеров ввиду их свойств по улучшению парамет-ров передачи электрической энергии потребителям. Перед организациями встаёт необходимость решения задачи оптимальной расстановки данных аппаратов при комплексной реконструкции сетей.
В отечественных статьях вопрос расстановки разъединителей и реклоузе-ров практически не рассматривался. В одной из публикаций [31] авторами ис-пользуется эвристический алгоритм муравьиной колонии, с помощью которого достигается существенно более высокая скорость сходимости к оптимальной расстановке аппаратов в сети по сравнению с полным перебором вариантов. Однако в данной публикации рассматриваются схемы радиальной структуры и с одним источником питания.
Методики выбора расположения реклоузеров рассматривались во многих статьях ([35], [36], [37], [38], [39], [40]). При использовании реклоузеров в сети с большим количеством узлов и аппаратов, компьютерный расчёт может занимать значительное время, например, в статье [31] указывается, что расчёт в сети, граф которой имеет 42 вершины, для 9 аппаратов занимает больше часа, для 10 - почти 4 часа, для 12 - более 29 часов. Для сравнения, использование алгоритма муравьиной колонии позволило найти оптимальное расположение для 12 реклоузеров менее чем за 47 мс с точностью до 0,13%. Поэтому эффективным решением описываемой задачи является перебор мест установки аппаратов быстродействующими эвристическими алгоритмами, что было рассмотрено в статьях многими авторами ([41], [42], [43], [44]). При этом стоит учитывать схемы с наличием нескольких источников питания, что является необходимым условием для постановки задачи в общем случае.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Андрикеева С.А. Оптимизация использования автоматических пунктов секционирования для повышения надёжности распределительной сети и энергоснабжения потребителей / С.А. Андрикеева, А.М. Гельфанд, В.Р. Дубонос, В.Г. Наровлянский, О.А. Пшеничникова, А. Л. Толмачев // Электрические станции, №8, 2016. - с. 30-34.
2. Автоматизация воздушных распределительных сетей на базе вакуумных реклоузеров / В.В. Воротницкий. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://refdb.ru/look/1117035.html.
3. Васильева, Т. Н. Выбор места установки реклоузера / Т. Н. Васильева, Е. С. Мишина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 9 (89). — С. 172-179.
4. Воротницкий В.В. Распределительные сети 6(10) кВ - модернизация или автоматизация? / В.В. Воротницкий, Е.М. Кваша, Д.А. Луковкин, Н.Н. Чернега (Компания "Таврида Электрик") // Автоматизация IT в энергетике № 1, 2012. - с. 4-9.
5. Воротницкий В. Реклоузер шагает по стране / В. Воротницкий, С. Бузин // Новости электротехники, №4, 2006. Режим доступа: http: //www.news .elteh.ru/arh/2006/40/21 .php.
6. Воротницкий В. Реклоузер - новый уровень автоматизации и управления ВЛ 6(10) кВ / В. Воротниций, С. Бузин // Новости электротехники, №3, 2005. Режим доступа: http://www.news.elteh.ra/arh/2005/33/1Lphp.
7. Воротницкий В. Будущее сетей в американском контексте / В. Воротниц-кий // Новости электротехники №3, 2012. Режим доступа: http: //www.news .elteh.ru/arh/2012/75/08.php.
8. Википедия: сайт. – 2022. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Нелинейное_программирование (дата обращения: 25.07.2022).

Весь текст будет доступен после покупки