ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ СТУПЕНЕЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Басманов В.Г.¹, Лищенко К.В.²

²Кандидат технических наук, доцент; ¹студент, Вятский государственный

университет

ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ СТУПЕНЕЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Аннотация

В данной публикации описаны результаты исследования  оптимального интервала переключений ступеней конденсаторной установки, который позволит уменьшить износ коммутационной аппаратуры и конденсаторов, а также увеличить срок службы.

Ключевые слова: регулятор, реактивная мощность, установка конденсаторов.

Basmanov V.G., Lishenko K.V.

PhD in technical sciences, docent; student, Vyatka State University

RESEARCH OPTIMUM INTERVALS SWITCHING STEPS OF CONDENSER INSTALLATIONS

Abstract

This publication describes the results of a study  of optimal intervals switching steps of condenser installations, which will reduce the wear and tear switching apparatus and condensers, and increases service life.

Keywords: Controller, reactive power, installation of condensers.

Серьезной проблемой по минимизации затрат на конденсаторные установки (КУ) является повышенный износ коммутационной аппаратуры и конденсаторов, причиной которого является отсутствие алгоритма выбора интервала переключений ступеней КУдля  разных графиков реактивной нагрузки [1].

Для решения этих задач необходимо разработать инструмент, позволяющий произвести исследования по выбору оптимального количества, мощности ступеней регулирования и интервала переключений ступеней (КУ).

В качестве инструмента, позволяющего произвести исследования по выбору оптимального количества, мощности ступеней регулирования и интервала переключений ступеней КУ, разработан программный продукт Lab, моделирующий процедуру управления генерацией реактивной мощности с помощью регулятора реактивной мощности. Критерием выбора оптимального количества, мощности ступеней и интервала переключений ступеней КУ является минимальный переток реактивной энергии по участку сети [2].

Данная модель реализована в среде визуального программирования Delphi. В качестве модели регулятора реактивной мощности используется регулятор реактивной мощности РРМ+. Критерием оптимального регулирования является полная компенсация реактивной мощности, так как в этом случае максимально увеличивается пропускная способность элементов системы электроснабжения потребителей, а также выполняются лимиты по потреблению реактивной мощности [2]. 

Выбор интервала переключения ступеней КУ производится методом численного моделирования с использованием реальных графиков реактивной мощности потребителей и программного продукта модели регулятора реактивной мощности - Lab. Интервал переключения выбирается на основе анализа влияния величины интервала переключения ступеней регулирования на величину перетока реактивной энергии. Для этого используются результаты выбора оптимального количества, мощности ступеней регулирования, т.е. производятся исследования интервала переключения для выбранного варианта количества и мощности ступеней регулирования. При численном моделировании изменяется интервал переключения ступеней регулирования, и исследуется изменение перетока реактивной энергии для разных интервалов переключения. На основании анализа полученных результатов выбирается вариант интервала переключения ступеней регулирования генерацией реактивной мощности КУ с минимальным перетоком реактивной энергии по участку сети, при этом предпочтение отдается большим интервалам переключения, так как в этом случае снижается износ коммутационных аппаратов и конденсаторов.

В качестве примера исследования оптимального интервала переключений ступеней конденсаторной установки рассматривается КУ мощностью 150 квар с шестью ступенями регулирования для ТП-101 трансформатор Т1 г. Кирова, имеющий график нагрузки приведенный на рисунке.

Рис. 1 - Результаты регулирования реактивной мощности на ТП-101 (Т1) при использовании КУ мощностью 150 квар на 6 ступени регулирования (10+15+20+25+35+45)

Результаты исследования интервалов переключения для данного объекта показали, что практически одинаковое качество регулирования генерации реактивной мощности получаются при интервале 120 секунд и интервалах находящихся в пределах 1440-1680 секунд, а наилучшее качество регулирования получено при интервале переключения равном 780 секунд. Результаты для остальных объектов исследования показали, что для объектов коммунально-бытовых потребителей практически одинаковый переток реактивной энергии (погрешность около 5%) достигается при интервале 120 секунд и интервалах находящихся в пределах 1200-1800 секунд в зависимости от изменчивости графика реактивной нагрузки (коэффициент вариации изменяется от 0,09 до 0,22). Поэтому для этих потребителей с целью уменьшения частоты переключений ступеней регулирования, а, следовательно, и уменьшения износа коммутационной аппаратуры и конденсаторов необходимо выбирать интервал переключения в пределах 1200-1800 секунд. А для других потребителей, имеющих резкопеременный график нагрузки, с увеличением интервала переключения происходит значительное увеличение перетока реактивной энергии, т.е. значительно ухудшается качество регулирования реактивной мощности, поэтому для этих объектов необходимо интервал переключения принимать 120 –360 секунд 

Разработанный алгоритм выбора интервала переключений ступеней КУ, позволяет уменьшить износ контактов коммутационной аппаратуры и увеличить срок службы коммутационной аппаратуры КУ, а также конденсаторов, из которых изготовлены эти установки.