Моделирование режимов работы трехфазных систем электроснабжения при оценке потерь мощности
Общая характеристика основных причин возникновения нессиметричных режимов при работе трехфазной системы электроснабжение. Рассмотрение этапов и особенностей моделирования режимов работы трехфазных систем электроснабжения при оценке потерь мощности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.04.2019 |
| Размер файла | 513,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Моделирование режимов работы трехфазных систем электроснабжения при оценке потерь мощности
Возникновение нессиметричных режимов при работе трехфазной системы электроснабжение приводит к возникновению дополнительных потерь мощности и электроэнергии. Снижение потерь электроэнергии в распредсетях, как и любое другое энергосбережение, невозможно без выполнения точного моделирования исследуемых объектов. В данной статье представлены теоретические сведения о моделировании трехфазных систем электроснабжения в режимах ассиметричной работы и о необходимости оценки дополнительных потерь мощности, возникающих в таких режимах и способами их уменьшения.
Сложная, часто встречаемая на практике, разветвленная СЭ с трехфазным источником синусоидального напряжения может быть упрощена до эквивалентной простой схемы, представленной на рисунке 1
Рисунок 1. Эквивалентная схема простой трехфазной системы электроснабжения
трехфазный моделирование режим
В состав схемы входят три части: трехфазный источник переменного синусоидального напряжения( Source), трехфазная нагрузка или потребитель( Load) и соединительная кабельная линия (Line), обладающая сопротивлением провода линии ( Rs ) и сопротивлением нулевого проводника ( Rn.)
Нагрузка на схеме рисунка 1 может быть различной, в ее качестве могут использоваться резисторы активного сопротивления, дугогасительные реакторы, статические конденсаторы, потребители с нелинейной нагрузкой, источники синусоидального тока и переменного напряжения, а также различные комбинации этих элементов. Необходимо отметить, что индуктивность кабельных линий ( Ls и Ln ) в данной схеме перемещены на нагрузку.
В зависимости режима работы, характера нагрузки передача энергии может проходить в трех случаях: прямая передача - электроэнергия передается от источников к нагрузке, обратная передача - электроэнергия передается от нагрузки к источнику, и смешанная передача- в различные периоды возможно появление комбинаций двух предыдущих режимов передачи энергии. После коммутации контакторов (SA) к нагрузке присоединяется параллельно силовой фильтр (активный блок PAF).
В данной статье используется универсальная формула, с помощью которой возможно определить суммарную мощность потерь энергии в трехфазной системе электроснабжения через ее составляющие элементы:
где Pmin* -минимальная существующая мощность потерь энергии, определенная при отсутствии скачков мгновенной активной мощности в трехфазной СЭ;
Padd* -мощность потерь, дополнительно возникающих при ассиметрии режима работы трехфазной СЭ;
Pusf - средняя, найденная за период повтора, полезная мощность нагрузки.
В основе нахождение составляющих суммарных мощностей потерь энергии положена современная теория о мгновенных активных и реактивных мощностях, о характере изменения электромагнитных процессов, протекающих в трехфазных СЭ и алгоритме управления режимами.
Целью данной работы является моделирование универсальной схемы трехфазной системы электроснабжения и улучшение ее параметров для увеличения скорости расчета составляющих дополнительных потерь мощности в любых возможных вариантах. Данная модель универсальная, с ее помощью возможно рассчитать величины составляющих потерь мощности при различных режимах работы СЭ.
Оптимизация структуры имитационной модели трехфазной системы электроснабжения в пакете Matlab Simulink выполняется при переходе от схемы, изображенной на рисунке 1 к эквивалентной схеме рисунка 2.
Рисунок 2. Эквивалентная схема трехфазной системы электроснабжения
Источник трехфазного напряжения в этой схеме составлен из двух включенных последовательно источников симметричного напряжения (usa, usb, usc ) и включенного дополнительно источника трехфазного напряжения ( ua, ub, uc,) подключаемого к системе в случае размыкания шунтирующих контакторов
( SU). С помощью дополнительного источника имеется возможность задать несимметричный режим - амплитудный либо фазный, а также добавить высшие гармонические составляющие в спектр напряжения источника. Трехфазной нагрузкой в схеме являются два блока - трехфазная симметричная резистивная нагрузка ( kl·Rl ) и регулируемый источник трехфазного тока ( ja, jb, jc,), подключаемый параллельно к активной симметричной нагрузке после коммутации контакторов ( SJ ).
Управляемый источник тока имитирует в проводниках (линиях) форму токов, которая соответствует любой изменяющейся нагрузке при симметричной или асимметричной загрузке по фазам. Коэффициент пропорциональности (kl,) который умножается на активное сопротивление элементов во всех трех фазах, нужен для поддержания неизменного значения средней, найденной за период повтора активной полезной мощности нагрузки Pusf = const. Это вытекает из выражения (1), поэтому при задании в системе того или иного возмущения, этот коэффициент необходимо определять, но его нахождение является отдельной задачей.
Список литературы
трехфазный моделирование режим
1.Савина, Н.В. Методы расчета и анализа потерь электроэнергии в электрических сетях: учебное пособие / Н.В. Савина. - Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2014. - 150 с.
2.Клочкова, Н.Н. Расчет электропитающих сетей: учеб.пособ./ Н.Н.Клочкова, А.В. Обухова. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2013. - 146 с.
3.Дед, А. В. Оценка дополнительных потерь мощности в электрических сетях 0,38 кВ на основе экспериментальных данных / А. В. Дед [и др.] // Успехи современного естествознания. - 2014. - № 11-3. - С. 64-67.
4.Галыгина, О.С. Основные аспекты учета и потерь электроэнергии/О.С. Галыгина, В.Ф. Заугольников// Энергетика. -- 2017. -- № 5 -- C. 18-22
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет и проектирование высоковольтной линии для электроснабжения сельского хозяйства. Выбор числа и мощности трансформаторов, приведение нагрузок в высшему напряжению. Определение потерь в узлах с учетом потерь мощности. Расчет послеаварийного режима.
курсовая работа [468,8 K], добавлен 13.09.2010Схема электроснабжения. Расчет электрических нагрузок по методу коэффициента максимума, потерь мощности в трансформаторе. Выбор компенсирующей установки, числа и мощности питающих трансформаторов, линий электроснабжения для модернизируемого оборудования.
курсовая работа [391,7 K], добавлен 21.05.2013Классификация потерь в системе электроснабжения промышленного предприятия. Влияние коэффициента мощности сети на потери электроэнергии. Пути уменьшения потерь в системе электроснабжения промышленных предприятий за счет компенсации реактивной мощности.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 08.06.2017Расчет ненормальных и аварийных режимов в системе тягового электроснабжения. Случаи трехфазных коротких замыканий на шинах тяговой подстанции, а также однофазное замыкание на землю на высокой стороне тяговой подстанции. Случаи продольного разрыва фаз.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 21.08.2012Определение осветительной нагрузки цехов, расчетных силовых нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии. Выбор параметров схемы сети электроснабжения.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.06.2015Задачи и критерии оптимизации режимов энергосистем. Математическое моделирование. Оптимизации режимов электрической сети. Контроль напряжений узлов и перетоков мощности в линиях электропередачи. Планирование режимов работы электрических станций.
реферат [198,5 K], добавлен 08.01.2017Проектирование схем электроснабжения небольших районов. Разработка рекомендаций по снижению потерь и улучшению качества напряжения. Программа расчета режимов сетей и токов короткого замыкания. Аварийные режимы для выбора коммутационных аппаратов.
дипломная работа [5,4 M], добавлен 28.09.2014Этапы проектирования системы электроснабжения автозавода, определение расчётных электрических нагрузок, выбор напряжения по заводу, числа и мощности трансформаторов, конструкции промышленных сетей. Расчет потерь мощности в трансформаторах подстанции.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 12.05.2019Оптимизация интервалов при пропуске поездов повышенной массы. Анализ и расчет режимов работы системы тягового электроснабжения участка Аячи – Уруша Забайкальской железной дороги. Определение параметров реактивной мощности установки емкостной компенсации.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 08.06.2017Проектирование системы внешнего электроснабжения. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет потерь в кабельных линиях. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [273,0 K], добавлен 18.02.2013Подготовка исходных данных для оптимизации режимов энергосистемы. Определение коэффициентов формулы потерь активной и реактивной мощностей. Экономическое распределение активной мощности между электростанции по критерию: "Минимум потерь активной мощности".
курсовая работа [544,2 K], добавлен 29.08.2010Анализ существующей схемы режимов электропотребления. Расчет режимов работы подстанции, токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Общие сведения о микропроцессорных защитах.
курсовая работа [355,6 K], добавлен 18.01.2014Проектирование системы электроснабжения ремонтного предприятия. Характеристика и режим работы объекта. Расчет силовых электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции. Расчет баланса реактивной мощности.
курсовая работа [888,1 K], добавлен 25.01.2014Характеристика источников электроснабжения и потребителей электроэнергии. Определение расчетных нагрузок по предприятию и цехам. Расчет токов короткого замыкания. Определение потерь энергии в элементах систем электроснабжения. Выбор источника света.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 29.07.2012Изучение переходных процессов в системах электроснабжения, причин их возникновения. Расчет коротких замыканий, включающий в себя нахождение тока короткого замыкания, ударного тока, мощности короткого замыкания и прочих параметров электрооборудования.
курсовая работа [879,7 K], добавлен 20.09.2014Расчёт распределения мощности по участкам сети электроснабжения поселка Б. Мурта. Расчет нагрузки трансформатора и потерь энергии в электрических сетях поселка. Выбор сечения проводов и расчет схемы по реконструкции системы электроснабжения посёлка.
курсовая работа [607,1 K], добавлен 24.09.2014Схемы электроснабжения и состав оборудования. Структура и эффективность использования электроэнергии с учетом нормативов. Компенсация реактивной мощности, колебания напряжения и фильтрация высших гармоник. Моделирование режимов электропотребления.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.02.2015Оптимизация систем промышленного электроснабжения: выбор сечения проводов и жил кабелей, способ компенсации реактивной мощности, автоматизация и диспетчеризация. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов. Установка компенсирующих устройств.
курсовая работа [382,2 K], добавлен 06.06.2015Определение объема магнитопровода, оптимальной магнитной индукции, потерей мощности, плотности тока в проводах обмоток, добавочных потерь. Выбор сечений проводов. Расчет тепловых режимов, схемы замещения трансформатора. Его моделирование в среде OrCAD.
курсовая работа [696,4 K], добавлен 05.12.2012Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012
