Мощность подстанции: Трансформаторная мощность подстанции | Ассоциация «НП Совет рынка»

Содержание

В Краснодарском крае модернизируют мощности подстанции «Тихорецкая»

Главгосэкспертиза России провела проверку представленной повторно сметной документации на третий этап реконструкции и технического перевооружения подстанции «Россети ФСК ЕЭС» (ПАО «ФСК ЕЭС») ПС 500 кВ «Тихорецкая» в Краснодарском крае. Эксперты пришли к выводу, что сметная документация соответствует действующим нормативам в области сметного нормирования и ценообразования. По итогам рассмотрения выдано положительное заключение.

Подстанция 500 кВ «Тихорецкая», расположенная на окраине города Тихорецка Краснодарского края, эксплуатируется с начала 1960-х годов. Сегодня подстанция по-прежнему служит основным питающим центром северной части Краснодарской энергосистемы, обеспечивая потребителей Кубани, а также Ставропольского края и Ростовской области. Программа масштабной модернизации подстанции разбита на четыре этапа, два из которых уже завершены.

Проектом, сметную стоимость которого проверила Главгосэкспертиза России, предусмотрены корректировки третьего этапа реконструкции подстанции «Тихорецкая» 500 кВ. Мощность силовых трансформаторов по завершении этапа реконструкции 3.1 увеличится с 2237,3 до 2247 мегавольт-ампер. В ходе работ построят здания комплектного распределительного устройства 220 кВ и открытого распределительного устройства 6 кВ, маслоприемников, а также построят и реконструируют иные производственные здания и сооружения, инженерные сети, кабельные эстакады и внутриплощадочные проезды.

Финансирование планируется осуществлять за счет средств инвестиционной программы застройщика — «Россети ФСК ЕЭС». Генеральная проектная организация – ООО «АрхСтройПроект» холдинга «РосЭнерго».

Ранее Ростовский филиал Главгосэкспертизы России рассмотрел представленные повторно проектную документацию и результаты инженерных изысканий на реконструкцию и техническое перевооружение подстанции 500 кВ «Тихорецкая» в Краснодарском крае.

Фото: zao-dem.ru

 

 

Комплектные трансформаторные подстанции мачтового типа (КТПМ)

Комплектные трансформаторные подстанции мачтовые на напряжение 6(10) кВ мощностью до 250 кВА типа КТПМ

Скачать опросный лист

КАТАЛОГ (pdf)

 

Подстанции трансформаторные мачтового типа (КТПМ) мощностью от 10 кВА до 250 кВА предназначены для приема электрической энергии переменного трехфазного тока частотой 50 Гц, напряжением 6 или 10 кВ и преобразования ее в электрическую энергию переменного тока частотой 50 Гц напряжением 0,4 кВ. КТПМ изготавливаются как с масляными трансформаторами типа ТМГ, так и с сухими типа ТЛС всей линейки до 250 кВА.

КТПМ применяются для электроснабжения фермерских хозяйств, садовоогородных участков, населенных пунктов, небольших промышленных объектов, нефтяных скважин, железнодорожных и других потребителей.

КТПМ с сухими трансформаторами могут использоваться и в местах постоянного пребывания людей, а также вблизи ответственных объектов инфраструктуры, так как не содержат трансформаторного масла.
Подстанция НЕ предназначена для работы во взрывоопасных местах, в агрессивных средах, нарушающих работу КТП и разрушающих металлы и изоляцию.
КТПМ соответствует требованиям ГОСТ 14695 и ТУ 16-2011 ОГГ.674800.001 ТУ.

Условия эксплуатации

  • Климатическое исполнение и категория размещения – У1 и УХЛ1 по
    ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1;
  • Высота установки над уровнем моря не более 1000 м;
  • Температура окружающей среды: от -45 °С до +40 °С для У1, от -60 °С
    до +40 °С для УХЛ1;
  • Скорость ветра не более 36 м/с.

Гарантийный срок эксплуатации — 5 (пять) лет со дня ввода трансформатора в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с момента отгрузки с завода-изготовителя.

Срок службы — 30 лет.

 

Таблица 1. Основные технические данные.

Мощность силового трансформатора, кВА 10 16 25 40 63 100 160 250
Тип силового трансформтаора ТЛС, ТМГ
Номинальное напряжение, кВ 6; 10
Номинальное напряжение на стороне НН, кВ 0,4
Схема и группа соединения обмоток трансформатора Y/Yн-0, Δ/Yн-11
Номинальные токи линий  
Линия №1 16 25 31,5 31,5 40 40 80 80
Линия №2 31,5 63 63 100 160 160
Линия №3 40 80 100 100
Линия №4
250
Линия уличного освещения 10 10 16 16 16 16 16 16
Масса без трансформтаора, кг, не более:  
с сухим 500 650
с масляным 500
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254 (РУВН и РУНН) IP31

Пример условного обозначения представлен на примере трехфазной комплектной трансформаторной подстанции мачтового типа, мощностью 160 кВА, напряжением стороны ВН – 6 кВ, напряжение на стороне НН – 0,4 кВ, с воздушным вводом стороны ВН и воздушным выводом стороны НН, климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 – У1.

Конструкция
Конструктивно КТПМ состоит из шкафа устройства со стороны высшего напряжения (УВН), силового трансформатора (ТМГ, ТЛС), шкафа распределительного устройства со стороны низшего напряжения (РУНН). Шкафы устанавливаются на общую сварную раму. В транспортном положении на раме остается закрепленным только шкаф РУНН, а шкаф УВН либо транспортируется на отдельном поддоне (подстанция с сухим трансформатором типа ТЛС), либо устанавливается позади шкафа РУНН на раму (подстанция с масляным трансформатором типа ТМГ). Благодаря такой компоновке высота транспортного блока составляет не более 1800 мм.

Принципиальным отличием подстанций с сухими трансформаторами от подстанций с масляными трансформаторами является наличие специального отсека, в который устанавливается сухой трансформатор для защиты от атмосферных осадков. В случае использования масляного трансформатора его силовые выводы закрываются специальным кожухом.

Сухие трансформаторы транспортируются непосредственно в своем отсеке, без демонтажа. Масляные трансформаторы перевозятся отдельно от подстанции.

На крыше шкафа УВН устанавливаются проходные изоляторы, которые, внутри шкафа, соединяются с предохранителями типа ПКТ. Также на крыше шкафа УВН устанавливаются траверсы с ограничителями перенапряжения и низковольтными штыревыми изоляторами. Внутри шкафа УВН имеются отдельные кабельные каналы для прокладки проводов низкого напряжения.

В шкафу РУНН применяется широкая линейка низковольтной аппаратуры, выбор типа которой зависит от заказа. Применяемые счетчики могут быть как прямого (мощность подстанции до 63 кВА), так и трансформаторного включения. Количество аппаратов отходящих линий ограничено четырьмя устройствами. По заказу возможна установка фидера уличного освещения.

Для категории размещения УХЛ счетчики устанавливаются в отдельном обогреваемом боксе.

КТПМ подключается к ЛЭП через разъединитель, установленный на соседней опоре. Разъединитель может входить в комплект поставки по дополнительному заказу.

Внешний вид КТПМ с сухим трансформатором мощностью до 63 кВА представлен на рисунке 2.

Внешний вид КТПМ с сухим трансформатором мощностью от 100 кВА до 250 кВА представлен на рисунке 3.

Внешний вид КТПМ с масляным трансформатором представлен на рисунке 4.

Преимущества:

  • использование двух типов трансформаторов;
  • применение КТПМ с сухими трансформаторами возможно вблизи жилых домов, ввиду отсутствия трансформаторного масла;
  • удобный доступ к силовому трансформатору;
  • быстрота монтажа на месте эксплуатации;
  • рабочая температура до минус 45 °С (У1) и до минус 60 °С (УХЛ1).

Скачать опросный лист

Каталог (pdf)

Мощность подстанции «Шапсуг» увеличат в четыре раза

Фото: Кубаньэнерго

Специалисты Краснодарского филиала ПАО «Кубаньэнерго» проводят масштабную реконструкцию ПС 35 кВ «Шапсуг», который является значимым объектом для социально-экономического развития Тахтамукайского района Республики Адыгея.

Класс напряжения подстанции будет повышен до 110 кВ, а общая трансформаторная мощность энергообъекта составит 80 МВА, что вчетверо больше прежней.

После выполнения реконструкции подстанция будет оснащена современным оборудованием, которое отвечает всем требованиям безопасности и стандартам качества электроснабжения потребителей. Это значительно повысит надежность электроснабжения 45 социально значимых объектов и 15 тыс. жителей девяти населенных пунктов района, а также создаст условия для подключения новых абонентов и экономического развития района.

Новое оборудование и технологические системы, смонтированные современные средства телемеханики позволят в режиме онлайн осуществлять мониторинг функционирования объекта и удаленно контролировать нагрузку силовых трансформаторов, тем самым сократив время реагирования на технологические нарушения в работе сети.

– Реконструкция подстанции «Шапсуг» продиктована необходимостью модернизации схемы и повышения надежности существующих потребителей и создания условий для технологического присоединения новых абонентов. Автоматизация и телемеханизация процесса управления подстанцией, прежде всего, повысят энергоэффективность объекта, а дистанционное управление оборудованием обеспечит безопасность обслуживающего персонала и сокращение эксплуатационных затрат, – отметил директор Краснодарских электрических сетей Андрей Герасько.

«Челябэнерго» увеличивает мощность подстанции «Таганай»

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных» принимаю решение о предоставлении моих персональных данных и даю согласие на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе.

Наименование и адрес оператора, получающего согласие субъекта на обработку его персональных данных:

ОАО «МРСК Урала», 620026, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 140 Телефон: 8-800-2200-220.

Цель обработки персональных данных:

Обеспечение выполнения уставной деятельности «МРСК Урала».

Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных:

  • — фамилия, имя, отчество;
  • — место работы и должность;
  • — электронная почта;
  • — адрес;
  • — номер контактного телефона.

Перечень действий с персональными данными, на совершение которых дается согласие:

Любое действие (операция) или совокупность действий (операций) с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение.

Персональные данные в ОАО «МРСК Урала» могут обрабатываться как на бумажных носителях, так и в электронном виде только в информационной системе персональных данных ОАО «МРСК Урала» согласно требованиям Положения о порядке обработки персональных данных контрагентов в ОАО «МРСК Урала», с которым я ознакомлен(а).

Согласие на обработку персональных данных вступает в силу со дня передачи мною в ОАО «МРСК Урала» моих персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мной в письменной форме. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных.

ОАО «МРСК Урала» вправе продолжить обработку персональных данных при наличии оснований, предусмотренных в п. 2-11 ч. 1 ст. 6 Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных».

Срок хранения моих персональных данных – 5 лет.

В случае отсутствия согласия субъекта персональных данных на обработку и хранение своих персональных данных ОАО «МРСК Урала» не имеет возможности принятия к рассмотрению заявлений (заявок).

Новая подстанция

удвоит генерирующую мощность Национального центра ветроэнергетики | Новости

Продолжается строительство новой подстанции в Национальном центре ветроэнергетики. С 2 января каркасы опор ЛЭП, шинопроводов, молниезащиты. мачта и ограждение были установлены на площадке новой подстанции на СЗТК. Конкретный блоки в правом нижнем углу обеспечат основу для управления подстанцией строительство.Новые линии электропередачи будут проходить на юг на милю от территории NWTC. прежде чем повернуть на запад, чтобы подключиться к новой подстанции Xcel Energy. Фото Мима Мирского, NREL

В Национальном центре ветроэнергетики (NWTC) ведется крупный строительный проект. увеличить электрическую мощность площадки с 10 мегаватт (МВт) до 19.9 МВт. NREL работает с Xcel Energy над проектом, и каждая организация строит новая 115-киловольтная подстанция для подключения электроэнергии, вырабатываемой в СЗТК, к Xcel Линии передачи энергии. После завершения это обновление позволит работать в мегаваттном масштабе. исследования, которые производят почти вдвое больше энергии, чем нужно проводить одновременно, увеличивая возможности для большего количества сетевых технологий, включая солнечные панели, батареи, и дополнительные ветряные турбины.

Новое соглашение о межсетевом соединении между сторонами позволит производить больше электроэнергии на СЗТК для отправки в энергосистему. В настоящее время исследователи должны отключить генераторы, чтобы предотвратить попадание в сеть избыточной мощности, превышающей предел 10 МВт.

Пара трансформаторов также позволит NWTC получать больше энергии из сети. для использования на месте.Второй резервный трансформатор повысит надежность кампуса. и сократить любое необходимое время простоя во время периодов технического обслуживания трансформатора. Кроме того, подключение к сети СЗТК будет перенесено с распределительных линий на деревянных опорах на Xcel Сеть передачи энергии на более прочных высоких стальных опорах. Это более надежно network имеет большое значение для растущих исследовательских возможностей NREL.

Этот сложный строительный проект, который финансируется как U.S. Департамент Energy и NREL приступили к работе на СЗТК в начале 2018 года. Ожидается, что он будет введен в эксплуатацию. в ноябре 2019 года.

Увеличена мощность подстанции Дхалкебар

Непал, Катманду: Увеличена мощность подстанции Дхалкебар, крупнейшей в стране подстанции в Дхануше.

Энергетическое управление Непала (NEA) добавило силовой трансформатор 220/132 кВ, мощностью 315 МВА в Дхалкебаре в рамках проекта расширения мощности сетевой подстанции с государственными инвестициями.

Исполнительный директор

NEA Хитендра Дев Шакья сообщил, что 3 декабря был заряжен дополнительный силовой трансформатор на 315 МВА, подключенный к подстанции. В настоящее время на подстанции Дхалкебар в эксплуатации находятся два трансформатора 220/132 кВ мощностью 320 МВА. Сейчас мощность подстанции достигла 635 МВА . Из двух трансформаторов на 315 МВА, которые будут подключены к Дхалкебару в рамках Проекта увеличения мощности подстанции, один уже заряжен, а другой находится в процессе подключения.

«Как только трансформатор 315 МВА будет заряжен, дополнительные 100 МВт электроэнергии могут быть импортированы из Индия зимой и поставлены для удовлетворения внутреннего спроса. А после ввода в эксплуатацию Верхнего Tamakoshi мощностью 456 МВт инфраструктура готова экспортировать электроэнергию, которую нельзя потреблять дома », — сказал Шакья.

Подстанция 400/220 кВ Дхалкебар, введенная в эксплуатацию несколько месяцев назад, имеет три силовых трансформатора мощностью 315 МВА каждый и в общей сложности 945 МВА мощностью , которые могут передавать около 900 МВт из электричество. По словам Диргайу Кумара Шреста , начальника Управления радиовещания NEA, в случае необходимости, дополнительные 100 МВт электроэнергии могут быть импортированы через трансграничную линию электропередачи Дхалкебар-Музаффарпур в соответствии с соглашением, достигнутым с индийской стороной.

NEA и индийская компания NTPC Vidyut Vyapar Nigam подписали соглашение о покупке электроэнергии для линии электропередачи Дхалкебар-Музаффарпур мощностью до 250 МВт в июле-ноябре, 350 МВт в декабре-апреле и до 200 МВт в мае- Июнь.PPA действителен до 30 июня 2021 года .

Источник: Моя Республика

Проектные расчеты подстанции

— Контрольный список из 18 исследований для инженеров

Что нужно, чтобы спроектировать шедевр подстанции? Честно говоря, совсем немного. В этой статье я поделюсь 18 расчетами или исследованиями проекта подстанции, которые помогут вам создать красивую подстанцию. Вот список.


Планирование системы

Исследование короткого замыкания
Рисунок 1: Исследование короткого замыкания — прямая линия, изображающая протекание тока короткого замыкания.Стрелки указывают направление потока. Изображение предоставлено: Electrocon
Зачем проводить исследование короткого замыкания?
Сотни, если не тысячи, генераторов подключены к электросети. Также интегрированы вращающиеся нагрузки, такие как асинхронные двигатели.
При возникновении короткого замыкания
— генераторы закачивают ток в повреждение.
— электродвигатели (накапливающие энергию в магнитном поле) возвращаются в место повреждения.
Оборудование с заниженными номиналами, подверженное внезапному выбросу тока, может катастрофически выйти из строя.
Результат исследования короткого замыкания
В исследовании представлены величины мгновенных и прерывающих токов короткого замыкания, а также полное сопротивление к месту замыкания (либо в симметричных компонентах X1-X0, либо в соотношении X / R). Больше информации здесь.

Вы должны использовать результаты, чтобы
— Приобрести оборудование подстанции, рассчитанное на то, чтобы выдерживать и, если оно предназначено, отключать ток короткого замыкания
— Определить настройку отключения для реле
— Выполнить другие исследования, такие как расчеты шины и исследование сети заземления

Исследование потока нагрузки
Рис. 2: Исследование потока нагрузки — прямая линия, показывающая поток мощности.Оранжевые стрелки указывают на перегруженную линию. Источник GIF: CREDC.
Зачем проводить исследование потока нагрузки?
Сеть работает в равновесии. Когда нагрузка увеличивается, равновесие смещается к новому максимуму, и генераторы нарастают, чтобы не отставать. Это увеличение мощности (как следствие, непрерывного тока) приводит к перегреву оборудования с недооцененными характеристиками и вызывает ухудшение или выход из строя изоляции.
Кроме того, некоторое количество энергии теряется в виде тепла в линиях электропередачи.Это приводит к падению напряжения на приемном конце линии.
Результаты исследования потока нагрузки
В исследовании представлены падение напряжения, постоянный ток и коэффициент мощности в различных узлах сети.

Вы должны использовать результаты для
— Приобрести оборудование подстанции, способное выдерживать непрерывный ток
— Определить значение отключения MVA для линий электропередач
— Определить настройки срабатывания реле максимального тока
— Определить настройки LTC трансформатора
— Скорректировать коэффициент мощности с помощью конденсаторов

Примечание. Минимальные рейтинги также стандартизированы Региональным оператором передачи (RTO).Например, этот документ с критериями проектирования для владельцев линий электропередачи (в рамках PJM) требует непрерывного тока для оконечного оборудования линии. Если исследование потока нагрузки предписывает более низкий рейтинг, вам следует отказаться от результатов в пользу требований RTO.

Исследование координации изоляции
Рисунок 3: Изоляция в электросети встречается повсеместно. Он изолирует провод или шину под напряжением от соприкосновения с заземленной конструкцией.
Зачем проводить исследование координации изоляции?
Электросеть подвержена ударам молнии и временным перенапряжениям.Удар молнии иногда несет более 1 миллиона вольт, 100 килоампер и 20 гигаджоулей энергии.

Насколько «толстой» должна быть изоляция, чтобы выдержать это? Вы можете потратить много и чрезмерно на изоляцию или, если бюджет вызывает беспокойство (что обычно имеет место), построить станцию ​​с пониженной изоляцией.

Результат исследования координации изоляции
Выберите стандартизированный рейтинг BIL (базовый уровень изоляции грозового импульса) для подстанции из IEEE 1313. 1 стандарт. Если вы выбираете более низкий уровень изоляции, обратите особое внимание на характеристики ограничителя перенапряжения и место его установки.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж общего плана расположения (поскольку рейтинг BIL определяет межфазные и межфазные зазоры)
— Чертеж общего вида в разрезе
— Детальный чертеж установки оборудования

Примечание: формулы отсутствуют для расчета БИЛ. Это установлено на основании опыта и лабораторных испытаний.При напряжении 345 кВ и выше импульс переключения имеет более высокую величину напряжения, чем молния. Выберите уровни BSL из того же стандарта для этого класса напряжения.


Электрооборудование — Расчет конструкции подстанции

Анализ защиты и управления
Рис. 4: Защитные реле внутри здания управления. Некоторые способны отключить высоковольтный выключатель во дворе. Рисунок 5: При выборе реле следует учитывать несколько факторов. Важные из них перечислены здесь.
Зачем проводить анализ защиты и контроля?
На электрических подстанциях установлено дорогостоящее оборудование. Требуется какая-то защита от дыма. Защита современных подстанций осуществляется с помощью микропроцессорных реле.

Реле необходимы для:
— Отключение и изоляция только поврежденной зоны. Другими словами, свести к минимуму частые отключения.
— Поддержание стабильности сети за счет отключения нагрузки или генерации (таким образом сохраняя напряжение и частоту в пределах допусков).
И отключение электроэнергии на северо-востоке Северной Америки в 2003 году, и общенациональное отключение электроэнергии в Аргентине в 2019 году были результатом нестабильности энергосистемы.

Результат анализа защиты и управления
— Определить логику защиты и управления для оборудования подстанции.
— Укажите SCADA и систему связи для автоматизации, оповещения и дистанционного управления.
— Создание настроек реле, которые координируются с другими реле (на станции и на удаленном конце).
— Создание настроек реле, которые генерируют высокоскоростное отключение для отключения генераторов или нагрузок (в ненормальных условиях) для поддержания стабильности сети.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Однолинейные схемы, схемы переменного тока, схемы защиты от постоянного тока, чертежи электропроводки релейной панели, SCADA и коммуникационные чертежи
— План здания управления
— Виды спереди релейной панели

Система постоянного тока — аккумулятор расчеты
Рисунок 6: Система питания постоянного тока подстанции.Во время нормальной работы батареи непрерывно заряжаются зарядным устройством и остаются в режиме ожидания. Зарядное устройство также питает нагрузки постоянного тока (от сети переменного тока через выпрямитель).
Зачем проводить расчеты АКБ?
— Двигатели, которые приводят в действие высоковольтный выключатель, и двигатели, которые заряжают пружину внутри автоматического выключателя
— Микропроцессорные реле внутри здания и внутри силового оборудования

все работают с использованием постоянного тока.

Необходима батарея, которая не только накапливает достаточно энергии, но и обеспечивает разрядные характеристики для работы оборудования подстанции.

Результат расчета батареи
Укажите батареи с достаточной емкостью в ампер-часах, чтобы поддерживать непрерывную нагрузку в течение 8 часов и кратковременную нагрузку (например, работу выключателя и переключателя) в течение минуты или более. Популярный химический состав аккумуляторов в промышленности — свинцово-сернокислотный.

Укажите зарядное устройство, способное заряжать аккумулятор.

Результаты представлены в следующих чертежах:
— Линия постоянного тока станции

Система переменного тока — расчеты трансформатора вспомогательного питания
Рисунок 7: Типичная вспомогательная система переменного тока на подстанции.Для новой подстанции необходимо заранее определить номинальное напряжение нагрузки. Это связано с тем, что трансформатор можно купить в любой из следующих конфигураций: 120 В переменного тока, 1 фаза, 240 В переменного тока, 1 фаза, 208 В, 3 фазы, звезда, 240 В, 3 фазы, треугольник и т. Д.
Зачем нужен вспомогательный силовой трансформатор расчеты?
Не все нагрузки на станции работают от постоянного тока.

Для системы отопления, вентиляции и кондиционирования, вентиляторов трансформатора, освещения, обогревателей шкафа, подъемных станций / отстойников, зарядного устройства и т. Д. Требуется питание переменного тока.

Результат расчета трансформатора собственных нужд
Укажите трансформатор собственных нужд, способный удовлетворить спрос.

Результаты представлены на следующих чертежах:
— Линия вспомогательного переменного тока станции

Исследование сети заземления
Рис. 8: Потенциал земли повышается при ударе молнии или токе короткого замыкания в землю. Это изображено красными пиками.Изображение предоставлено CDEGS. Цель исследования — срезать пики, т.е. создать эквипотенциальную поверхность даже при подаче импульса.
Зачем проводить исследование наземной сети?
Удар молнии по высоким конструкциям ЛЭП неизбежен. Когда эта волна зарыта в землю, ей нужен путь, чтобы рассеяться. Если этот путь недоступен (например, из-за грунта с высоким удельным сопротивлением), потенциал земли повышается в точке контакта.

Это опасная ситуация. Любой, кто идет в этой области, подвергается поражению электрическим током из-за разницы потенциалов, возникающей между ступнями (как показано на Рисунке 8, одна ступня находится на красной вершине, а другая — на синей впадине). Это называется ступенчатым потенциалом. То же самое применимо и к сенсорному потенциалу.

Результат исследования сети заземления
Установите сеточную систему заземления, как показано на Рисунке 9, для создания эквипотенциальной поверхности.Вбейте стержни заземления в землю (10 ‘, 20’ или 40 ‘, как определено в исследовании) и привяжите сетку к стержню, чтобы сетка могла получить доступ к грунту с низким удельным сопротивлением.

Поскольку на заземление влияет удельное сопротивление почвы, в некоторых случаях для получения желаемых результатов необходимо заменить естественный грунт.

Результаты отражены в следующих чертежах:
— Чертеж наземной сети в плане
— Детальный чертеж установки наземной сети

Расчеты молниезащиты
Рисунок 10: Показан метод катящейся сферы.Область под сферой защищена. Таким образом, чем больше сфера, тем больше покрывается площадь. Сфера катится только по мачтам и экранам. Кредит изображения подстанции: WAPA. Изображение размечено только для иллюстрации; он не отражает реальных условий молниезащиты. Рисунок 11: Результаты исследования катящейся сферы. Также показано оборудование, оставшееся без защиты. Изображение предоставлено Джо Янгом. Рисунок 12: Другой метод определения молниезащиты — это метод фиксированного угла.Требуется мачта, достаточно высокая для защиты критически важного оборудования. Область внутри конуса защищена. Это исследование идеально подходит только для небольших подстанций. Изображение предоставлено: Бирен Патель.
Зачем проводить расчеты молниезащиты?
Подстанциям нужен щит для защиты от ударов молнии.
Результат расчетов молниезащиты
Установите комбинацию молниеотводов и экранирующих проводов, которые обеспечивают адекватную защиту от ударов молнии.

Следует отметить, что 100% покрытие невозможно. Поэтому проводится исследование вероятности для определения вероятности удара молнии в незащищенное оборудование. Если риск приемлем, то покрытие уменьшают или не устанавливают вовсе.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж общего вида в плане
— Чертеж общего вида в разрезе

Расчеты освещения
Рисунок 13: Освещение подстанции, определенное в результате исследования освещения. Рис. 14: Показано исследование освещения. Цифры обозначают фут-свечи; обычно в 3 футах от земли. Требования варьируются от коммунальной компании к коммунальной. Цель состоит в том, чтобы создать яркое, хорошо освещенное место возле основного оборудования. Источник изображения.
Зачем проводить расчеты освещения?
Безопасность подстанции и безопасность персонала важны. Для этого служит хорошо освещенное место.
Результат расчетов освещения
Рассчитаны высота и угол наклона светодиодной головки, обеспечивающий требуемую светосилу.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана освещения подстанции

Расчет падения напряжения
Рисунок 15: Исследование падения напряжения. Подстанций огромные. Кусок провода, соединяющий аккумулятор с моторной нагрузкой, может тянуться на сотни футов. Поскольку медный или алюминиевый провод имеет сопротивление, некоторая мощность теряется в виде тепла, что приводит к падению напряжения вдоль провода. Из-за этого падения напряжение на принимающей стороне может оказаться недостаточным для запуска двигателя.Кредит изображения подстанции: WAPA. Рис. 16. Хотя система постоянного тока рассчитана на минимальное падение напряжения, различное оборудование рассчитано на работу в худших условиях. Например, привод двигателя 125 В постоянного тока на этом изображении может работать с напряжением всего 90 В постоянного тока. Это падение напряжения на 28%.
Зачем проводить расчеты падения напряжения?
Двигатели или катушки, которые работают с массивным оборудованием подстанции, требуют для работы определенного минимального напряжения.В противном случае он становится неработоспособным.
Результат расчетов падения напряжения
Определите размер провода (1 / 0AWG или № 2 или № 6 и т. Д.) Таким образом, чтобы напряжение, развиваемое на принимающей стороне, находилось в рабочих пределах оборудования.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Спецификации кабелей
— Чертежи электропроводки

Расчет заполнения кабелепровода
Рисунок 17: Трубопроводы для протягивания электрических кабелей.Исследование заполнения кабелепровода определяет количество кабелей, которые можно протянуть через каждый. Изображение предоставлено: MTA
Зачем проводить расчеты заполнения кабелепровода
Это довольно просто. Вытягивание большего количества проводов, чем это возможно, приведет к поломке труб из ПВХ, не соответствующих требованиям, особенно на изгибах.
Результат расчета заполнения кабелепровода
Укажите количество проводов, которые можно протянуть.

Установите комбинацию люков, люков или кабельных желобов, чтобы упростить протягивание кабеля.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана кабелепровода
— Подробный чертеж установки кабелепровода


Гражданское / структурное строительство — Расчеты проекта подстанции

Геодезический анализ земли и анализ профилирования участка
Рисунок 18: Созданный чертеж на основе землеустроительной съемки. Линии на контуре обозначают участки на одинаковой высоте.Изображение предоставлено: Landmarksurveyors Рис. 19: Подстанции, на которых сортировка площадок играла значительную роль. Изображение слева: Подстанция FE Penn power hoytdale. Право на изображение предоставлено: подстанция графства FE Lorain.
Зачем нужно проводить геодезию и анализ планировки участков?
Сколько денег тратится на строительство новой подстанции, во многом зависит от местоположения. Вырубка и насыпка земли для создания плоского участка (в гористой местности), создание правильного уклона для отвода воды от подстанции, управления ливневыми водами и т. Д. Является дорогостоящим делом.
Результаты исследования земли и анализа классификации участка
Определите, пригодна ли земля для строительства.

Создайте план оценок. Спроектируйте дренажные сооружения, такие как водопропускные трубы, канавы, отстойные пруды, подъемные станции и т. Д., Для отвода ливневых вод.

Создать компенсационный склад при строительстве в пойме.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана профилирования участка
— Детальный чертеж профилирования участка
— Чертеж плана объекта

Геотехнические исследования и расчеты фундамента
Рисунок 20: Образец почвы, собранный для анализа.Части образца были извлечены справа. Изображение предоставлено: Науман хан. Рис. 21: Опускание опоры трансмиссии на анкерные болты. При проектировании этого фундамента учитывается, среди прочего, состояние почвы. Изображение предоставлено подстанцией WAPA ED5.
Зачем проводить инженерно-геологические изыскания и расчеты фундамента?
Почвенные условия играют важную роль при проектировании фундаментов.
Результат инженерно-геологических изысканий и расчетов фундамента
Геотехнические исследования выявляют информацию о состоянии почвы, подземных препятствиях или опасностях, сейсмических условиях, топографии и т. Д.Узнайте больше здесь.

На основании этой информации:
— Устранение загрязнения или других опасностей в почве.
— Проектирование фундаментов для монтажа зданий, стальных конструкций и оборудования подстанции

Результаты отражены в следующих чертежах:
— Чертеж плана фундамента
— Чертеж деталей фундамента

Расчеты стальных конструкций
Рисунок 22: Стальная конструкция анализ в программе RISA 3D. Изображение предоставлено: Науман Хан.
Зачем проводить расчеты реакции конструкционной стали?
Конструкционная сталь подвергается горизонтальным нагрузкам (натяжение линий, ветровая нагрузка и т. Д.) И вертикальным нагрузкам (собственный вес установленного на ней оборудования, ледовая нагрузка и т. Д.). Любое несоответствие конструкции может привести к разрушению конструкции.
Результат расчета реакции конструкционной стали
Укажите стальную конструкцию, способную выдерживать горизонтальные и вертикальные нагрузки.Ноги высоких сооружений также подвержены эоловой вибрации. Установите соответствующие поперечные распорки или гасители вибрации, чтобы предотвратить это состояние.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана стального каркаса
— Чертеж вида стального каркаса в разрезе

Расчет шины
Рисунок 23: Влияние тока короткого замыкания на шину подстанции.
Зачем проводить расчеты шины?
Как видно на видео, часть шины подстанции подвергается экстремальным силам, создаваемым током короткого замыкания.Установка без надлежащей опоры шины и изоляторов опоры шины заниженных номиналов — рухнет.

В исследовании также анализируется влияние ветровой нагрузки, снеговой нагрузки, материала автобуса и т.д. силы, действующие на него). Кроме того, при необходимости укажите изоляторы повышенной прочности.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж общего вида в плане
— Чертеж общего вида в разрезе


Разное — Расчет конструкции подстанции

Расчет шума трансформатора
Рисунок 24: Сердечник трансформатора изготовлен из ламинированные листы металла (для минимизации потерь на вихревые токи).Обратной стороной этого является вибрация, вызванная переменным током 60 Гц. Шум создается не только в ядре. Змеевик, опора, корпус, трубопроводы, вентиляторы, насосы и т. Д. Создают шум.
Зачем проводить расчеты шума трансформатора
Силовые трансформаторы генерируют слышимый шум, обычно более 60 дБ. Это может быть чрезмерным.

Если подстанция находится в городе, постоянный гул от нового трансформатора может быть неприемлемым местными постановлениями (особенно в ночное время).)

Результат расчета шума трансформатора
Укажите стандартный звуковой преобразователь, если генерируемый шум является приемлемым. В противном случае уменьшите шум с помощью звуковых стен или трансформатора с низким уровнем шума.
Гармонический анализ
Рис. 25. Устройства питания подстанций, содержащие ЧРП или системы ИБП, и подстанции, содержащие преобразовательные подстанции SVC или HVDC, требуют гармонического анализа.Изображение предоставлено: АББ ведет нас.
Зачем проводить гармонический анализ?
Нелинейные нагрузки (характеризующиеся изменением импеданса при потреблении энергии) вносят гармоники в напряжение и ток питания. Результирующая форма волны не гладкая, а испещренная пиками и провалами. Когда они распространяются в систему высокого напряжения, они повреждают силовые трансформаторы и влияют на качество электроэнергии других потребителей.
Результат анализа гармоник
На подстанциях, где присутствуют гармоники, укажите оборудование для их фильтрации.Здесь упоминаются методы и средства для этого.
Исследование противопожарной защиты
Рис. 26: Брандмауэр вокруг маслонаполненного трансформатора. Изображение предоставлено: подстанция FortisBC в Голливуде. Рис. 27: Дренчерная система трансформатора
Зачем проводить исследование противопожарной защиты?
Короткое замыкание в любом месте внутри подстанции генерирует невероятное количество тепла, достигающее 40000F — достаточного, чтобы вызвать возгорание масла, испарения медного или алюминиевого материала и сгорания любого другого материала, попавшего на его пути.
Результаты исследования противопожарной защиты
Установите межсетевые экраны. Обеспечьте огнестойкость здания управления, не только боковых стен, но и проходов в полу.

Пассивная система противопожарной защиты (например, дымовые извещатели) обычно устанавливается, однако в городских районах также устанавливается какая-либо система пожаротушения. Этими активными системами могут быть дренчерные системы (рисунок 27) или система подавления чистых агентов.


Вот и все, вы прочитали все исследования, которые проводились при строительстве новой подстанции.Есть предположения? Бросьте их ниже.

Авторские права: Проверки на вменяемость в строительной / структурной части, предоставленные Науманом Ханом, инженером-строителем, ЧП.

Пожалуйста, поддержите этот блог, поделившись статьей

Увеличена мощность подстанции Дхалкебар, заряжен силовой трансформатор мощностью 315 МВА — myRepublica

КАТМАНДУ, 5 января: Мощность подстанции Дхалкебар — самой большой подстанции страны в Дхануше — увеличилась. повысился. Управление электроэнергетики Непала (NEA) добавило силовой трансформатор мощностью 220/132 315 МВА в Дхалкебаре в рамках Проекта расширения мощности подстанции с инвестициями правительства.

Исполнительный директор

NEA Хитендра Дев Шакья сообщил, что дополнительный силовой трансформатор на 315 МВА, подключенный к подстанции, был заряжен в 22:30 в воскресенье. В настоящее время на подстанции Дхалкебар находятся в эксплуатации два трансформатора 220/132 кВ мощностью 320 МВА. Сейчас мощность подстанции достигла 635 МВА. Из двух трансформаторов на 315 МВА, которые будут подключены к Дхалкебару в рамках Проекта расширения мощности подстанции, один уже заряжен, а другой находится в процессе подключения.

«Как только трансформатор на 315 МВА будет заряжен, зимой из Индии можно будет импортировать дополнительно 100 МВт электроэнергии и поставлять их для удовлетворения внутреннего спроса. А после ввода в эксплуатацию Верхнего Тамакоши мощностью 456 МВт инфраструктура готова экспортировать электроэнергию, которую нельзя потреблять дома », — сказал Шакья.

Подстанция Дхалкебар 400/220 кВ, введенная в эксплуатацию несколько месяцев назад, имеет три силовых трансформатора мощностью 315 МВА каждый и общей мощностью 945 МВА, которые могут передавать около 900 МВт электроэнергии.По словам Диргайу Кумара Шреста, начальника Управления радиовещания NEA, в случае необходимости, дополнительные 100 МВт электроэнергии могут быть импортированы через трансграничную линию электропередачи Дхалкебар-Музаффарпур в соответствии с соглашением, достигнутым с индийской стороной.

«Поскольку нашей инфраструктуры недостаточно, оттуда импортировалось от 270 до 280 мегаватт электроэнергии», — сказал он, добавив: «Индийская сторона заявила, что дополнительные 100 мегаватт электроэнергии могут быть поставлены через линию электропередачи Дхалкебар-Музаффарпур. линия.”

NEA и индийская компания NTPC Vidyut Vyapar Nigam (NVVN) подписали соглашение о закупке электроэнергии (PPA) для линии электропередачи Дхалкебар-Музаффарпур мощностью до 250 МВт в июле-ноябре, 350 МВт в декабре-апреле и до 200 МВт в Май Июнь. PPA действует до 30 июня 2021 года.

Линия электропередачи Дхалкебар-Музаффарпур заряжена на 400 кВ. Поскольку структуры 400 кВ и 220 кВ не были подготовлены для подачи электроэнергии в Непале, электричество, поступающее из Индии по линии электропередачи 400 кВ, преобразуется в 132 кВ, а затем подается.

ЛЭП Хетауда-Дхалкебар-Инарува 400 кВ находится в стадии строительства, а линия электропередачи 220 кВ Химти-Дхалкебар находится в эксплуатации только на 132 кВ. Ведутся строительные работы по быстрой зарядке Химти-Дхалкебар на 220 кВ. Электроэнергия, вырабатываемая в рамках проекта ГЭС Верхнего Тамакоши мощностью 456 МВт, будет поставляться в Дхалкебар по этой линии электропередачи.

Электроэнергия проекта будет передаваться в национальную сеть, а излишки электроэнергии будут экспортироваться в Индию.Электроэнергия из Верхнего Тамакоши может быть отправлена ​​оттуда на Восток и Запад для внутреннего потребления.

В случае избытка энергии во время сезона дождей, ее можно экспортировать напрямую в Индию через линию электропередачи Дхалкебар-Музаффарпур 400 кВ. При необходимости зимой можно импортировать минимум 600 МВт, и откроется путь для энергетического банкинга между двумя странами. И Непал, и Индия согласились реализовать предложенный энергетический банк.

Western Power Distribution — Приложение карты пропускной способности сети

, , ) {vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.upstreamEquipmentRatings1PhMake, ‘kA’, 2)}} , ) {vm.получить vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.downstreamShortCircuitCurrents3PhMake, ‘kA’, 2)}} , , LVP, ) {vm.получить vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.downstreamShortCircuitCurrents1PhMake, ‘kA’, 2)}} , уровень ‘LimitBox’ , ‘‘, ‘‘, ‘‘, ‘‘) {vm.dialogSubstationSingleSubstation.f FurtherInfoFaultLevelLimitation}}
Марка Перерыв
HV Ratings 3Ph {{vm.получить vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.upstreamShortCircuitCurrents3PhMake, ‘kA’, 2)}} {{vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.upstreamShortCirc {{vm. vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.upstreamShortCircuitCurrents1PhMake, ‘kA’, 2)}} {{vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.uphstreamShortCirc {{vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation.downstreamShortCir2 {{vm.getFormattedValue (vm.dialogSubstationSingleSubstation

Усовершенствованный метод определения местоположения и определения размеров подстанции на основе взвешенной диаграммы Вороного и транспортной модели

Определение местоположения и определение размера подстанции является важным компонентом городских электрических сетей. В этой статье предлагается улучшенный метод, основанный на взвешенной диаграмме Вороного и транспортной модели для планирования подстанции, который может оптимизировать местоположение, мощность и диапазон энергоснабжения для каждой подстанции с минимальными инвестициями, которые включают стоимость линий, подстанций. , и годовые эксплуатационные расходы.Взвешенная диаграмма Вороного (WVD), веса которой можно адаптивно регулировать, может рассчитать местоположение и пропускную способность для каждой подстанции с хорошей производительностью глобальной конвергенции и лучшей скоростью конвергенции. Транспортная модель может моделировать наилучшее соответствие между нагрузками и подстанциями. В статье также рассматривается влияние географических факторов. Большое количество экспериментов показывает, что улучшенный метод может получить более разумный и оптимизированный результат планирования за более короткое время, чем исходный WVD и другие алгоритмы.

1. Введение

В задаче планирования первичной распределительной сети определение общего количества, размера и местоположения новых распределительных подстанций является одной из наиболее важных задач проектировщиков, которые несут ответственность за надежное снабжение нагрузок, поддерживая средний уровень напряжения в определенных пределах и тем самым минимизирует потери [1].

Решение об оптимальном месте и количестве новых подстанций, которые должны быть построены, во многих случаях является сложной задачей [2–4].Определение местоположения новых подстанций обычно зависит от нескольких условий, включая географические ограничения региона, в котором происходит рост горизонтальной нагрузки, владение территориями (частная или государственная собственность) и другие экономические аспекты. Таким образом, возможные альтернативные местоположения новых подстанций, как правило, были заранее определены с учетом этих ограничений. Затем был сделан правильный выбор между всеми возможными подстанциями, чтобы обеспечить оптимальное расширение, которое удовлетворяет критериям безопасности N-1 и ограничениям по падению напряжения и минимизирует технические потери на уровне первичной сети.

Определение местоположения и размера подстанции — это многомерная, многокритериальная, крупномасштабная задача нелинейной оптимизации. Проблема размещения и определения размеров подстанции для каждого уровня напряжения состоит в том, чтобы принять минимальные инвестиции, которые включают стоимость линий и подстанций, а также годовые эксплуатационные расходы в качестве целевой функции [5–8]. Предлагаемые исследователями решения можно разделить на три типа: математическая оптимизация [9–11], эвристическая оптимизация [12, 13] и современная интеллектуальная оптимизация [14, 15].Использование математических методов для решения задач программирования имело строгую оптимальность, но вряд ли можно было получить возможное оптимизированное решение при столкновении со сложными и крупномасштабными проблемами [16].

В последние годы некоторые технологии интеллектуальной оптимизации, такие как алгоритмы моделирования отжига [17, 18] и GA [19, 20], были постепенно применены к этой проблеме.

В [21] смоделированный алгоритм отжига определяет местоположение, мощность и региональное деление подстанций с лучшим качеством и эффективностью решения, чем существующие точные алгоритмы, но он вряд ли может решить крупномасштабные проблемы во времени вычислений из-за выбора параметров и отжига. требования.Алгоритм запретного поиска [22, 23] также применяется при определении местоположения и размера подстанции. Эти методы не только имеют некоторые недостатки, такие как длительное время вычислений, медленная сходимость и возможность локального поиска, но также вызывают фактор нагрузки, выходящий за рамки контроля подстанции, поскольку при разделении диапазона электропитания используется только близкое распределение. В [24] автор предложил модель с использованием линейных функций для выражения функции полной стоимости. Задача сформулирована как проблема смешанного целочисленного линейного программирования (MILP), чтобы избежать использования нелинейного программирования, что позволяет избежать возможности попасть в ловушку локальных решений, но при этом не учитываются факторы географической информации.В некоторых других статьях [25–28] также поднималось множество способов решения проблемы планирования подстанции, но время их вычислений было слишком большим.

Все вышеперечисленные методы планирования реализованы с использованием координатной геометрии. Недавно некоторые ученые попытались внедрить геометрическую диаграмму Вороного в энергетические системы. В [16] диаграмма Вороного и алгоритмы поиска табу были использованы для решения задач планирования распределения низкого напряжения. Взвешенная диаграмма Вороного использовалась для решения задач размещения и определения размеров подстанции [31].Этот метод может найти подходящие места для подстанций, который имеет хорошую вычислительную стабильность, и может существенно сократить время вычисления программы и повысить эффективность определения местоположения и определения размера подстанции.

Диаграмма Вороного привнесла новую идею в решение проблем с размещением и размером подстанций, но у нее был и недостаток: при условии минимальных инвестиционных затрат диаграмма Вороного не может гарантировать, что все подстанции соответствуют требованиям по нагрузке. Согласно руководству по планированию, длительная работа с перегрузкой приводит к повышению температуры трансформаторов и вызывает ускоренное старение изоляции, что неоправданно.

В этой работе сначала представлены проблемы и основные работы этого исследования, а затем диаграмма Вороного, реализованная на основе улучшенного взвешивания путем добавления процесса адаптивного управления коэффициентом нагрузки, была использована для получения разумного планирования площадки подстанции. . Исходя из этого, была использована транспортная модель для расчета мощности электроснабжения, которая могла бы получить приемлемую нагрузку для каждой подстанции. Кроме того, в этом исследовании также учитывались географические факторы, такие как реки, горы и озера, которые могли повлиять на расположение подстанций.Наконец, был сделан пример для проверки метода.

2. Проблемы и основные работы данного исследования

Проблему оптимального размещения подстанции можно описать следующим образом. Когда известно распределение нагрузки на целевой год, определяется количество, мощность, местоположение и диапазон энергоснабжения строительных подстанций, чтобы минимизировать стоимость подстанции, инвестиции в сеть и годовые эксплуатационные расходы при ограничении, отвечающем нагрузке, которую несет подстанции. Математически эта проблема формулируется как где — общее количество существующих и вновь построенных подстанций, — количество вновь построенных подстанций, — это инвестиционные затраты на подстанцию, — это стоимость эксплуатации вновь построенной подстанции, — это мощность подстанции, — это степень нагрузки подстанции, — — совокупность нагрузки, переносимая подстанцией, — это совокупность всех точек нагрузки, — это общее количество фидеров для подстанции, — это длина фидера, добавляемого от подстанции, — это нагрузка (активная мощность), переносимая фидером подстанции, — это годы амортизации подстанций, — годы амортизации нижней стороны подстанции, — ставка дисконтирования, — cos — коэффициент мощности, — предел радиуса электроснабжения подстанции, — это инвестиционные затраты на единицу длины фидера и потери в фидере фактор общения.- сопротивление линии на единицу длины; — коэффициент дисконтирования удельного энергопотребления; — количество часов потери линии в год; — линейное напряжение низковольтной стороны подстанции.

Основные проблемы и решения заключаются в следующем: (1) Сходимость, рациональность и время работы алгоритма были поставлены под сомнение из-за постоянного расширения сетки. Размещение и определение размеров подстанции не являются разовыми работами и проводятся несколько раз с привлечением специалистов. Предыдущий алгоритм вряд ли может удовлетворить этим требованиям.В этой статье взвешенная диаграмма Вороного использовалась для определения местоположения и определения размеров подстанции, и были сделаны два предложения по улучшению: саморегулировка весов и оптимизация мощности. (2) Географические факторы, такие как реки, озера и горы, были большое влияние на расположение и размер подстанции. Размещение подстанций в этих местах неразумно. В этой статье был предложен метод решения проблемы. (3) Диапазон электропитания каждой подстанции обычно согласовывается после того, как подстанция размещается с помощью WVD, но факты доказали, что он вряд ли может удовлетворить потребность в номинальной нагрузке в конечном числе итераций; то есть показатели нагрузки некоторых подстанций всегда превышают их максимум.В этой статье транспортная модель была использована для расчета диапазона электроснабжения каждой подстанции после размещения подстанции WVD (Рисунок 4).

3. Расположение подстанции по улучшенной взвешенной диаграмме Вороного (WVD)
3.1. Взвешенная диаграмма Вороного

Для контрольной точки, установленной на плоскости, взвешенная диаграмма Вороного для любой точки может быть определена как где, — евклидово расстояние между и, — вес.

Это соответствует обычной диаграмме Вороного, когда.Взвешенная диаграмма Вороного — это расширенная форма.

Взвешенная диаграмма Вороного отражает влияние неравномерной нагрузки на диапазон энергоснабжения, а также различную номинальную мощность и скорость нагрузки каждой подстанции.

Расстояние между космической точкой и другими точками многоугольника Вороного было наименьшим, что соответствовало пределу расположения центра. Кроме того, удаление или добавление вершины могло повлиять только на часть диаграммы Вороного, которую нужно регулировать только в области электроснабжения и сетевой разводке при строительстве новой подстанции, которая соответствовала характеристикам проекта реконструкции сети.

3.2. Расположение подстанции по самонастраивающейся диаграмме Вороного
3.2.1. Определение начального веса

Шаг 1. Средний радиус электроснабжения каждой подстанции был рассчитан в соответствии с номинальной мощностью каждой идентифицированной подстанции и средней плотностью нагрузки всей зоны планирования: где — максимальная нагрузка главного трансформатора по принципу «N-1», а — коэффициент мощности подстанций.

Шаг 2. Участки подстанции использовались в качестве вершин для построения диаграммы Вороного, вес которой равен 1, для определения нагрузки, которую несет каждая подстанция, и расчета радиуса источника питания:

Шаг 3. Начальный вес был определен согласно (3) и (4):

3.2.2. Самонастройка веса

Диапазон электропитания каждой подстанции изменяется в зависимости от ее веса, а ее расположение меняется в зависимости от диапазона электропитания.Следовательно, самонастройка грузов в конечном итоге приведет к смене местоположения. Изменение веса происходит по следующим правилам:

мы определяем коэффициент вместимости: где — время итераций, а — нагрузка, которую несет подстанция после th итерации: Ибо, если, то; если, то; еще, . Ибо, если и, то; если и, то; если и, то; если и, то; еще, .

и два регулируемых параметра, которые влияют на скорость схождения.Так как значение должно быть близко к 1, а также должно быть близко к 1. В этой работе мы установили и которые выдержали множество тестов. — это величина веса, которая изменяется все меньше и меньше с увеличением. В этой статье он был обозначен как

Шаг 1. Используйте участки подстанции в качестве вершин и постройте взвешенную диаграмму Вороного в соответствии с весом каждой подстанции, чтобы определить диапазон энергоснабжения и вычислить коэффициент мощности каждой подстанции (- текущее количество итераций, и представляет подстанцию).

Шаг 2. Самонастройка грузов.

Шаг 3. Повторяйте шаг 1, пока коэффициент мощности каждой подстанции не станет между и.

3.2.3. Оптимизация мощности

В предыдущих документах мощность подстанции обычно определялась заранее, а затем проводилось определение местоположения и размера подстанции с учетом этого ограничения. Использовать этот метод было легко, но он был слишком ограничительным и не способствовал поиску оптимального решения. В этой работе были указаны некоторые неполно выбранные мощности, из которых наибольшей была начальная мощность для каждой подстанции.Емкость была скорректирована в соответствии с грузом, который она несла при определении местоположения. Таким образом мы можем получить лучшую комбинацию мощностей.

3.2.4. Алгоритм Flow

Шаг 1 (определение количества подстанции). На основании прогноза нагрузки на целевой год, мощностей существующих подстанций и недобранных мощностей максимальное количество и минимальное количество новых подстанций были определены по следующим двум формулам: где — общая активная нагрузка, — общая активная мощность существующих подстанций, — минимальная экономическая мощность (заниженная мощность) и — максимальная экономическая мощность.

Шаг 2 (инициализация параметра). . Используйте максимальную емкость в качестве начальной емкости.

Шаг 3 (определение исходных участков). Местоположение исходного сайта повлияло на скорость сходимости алгоритма. Разбросанный сайт ускорил сходимость алгоритма.

Шаг 4 (взвешенная диаграмма Вороного). Рассчитайте диапазон электропитания для каждой подстанции с помощью WVD.

Шаг 5 (настройка сайтов). Сайты настроены следующим образом: где — это подстанция, — это диапазон электропитания подстанции, — это нагрузка, — это количество циклов, — это активная нагрузка, — это абсцисса нагрузки, а — ордината нагрузки. Суждение: если это неравенство выполняется, то перейти к шагу 4; в противном случае переходите к следующему шагу. это параметр точности, который могут быть скорректированы специалистами в соответствии с требованиями.

Шаг 6. Оптимизация емкости.

Шаг 7 (счет затрат). Если, то; перейти к шагу 3; поэтому выведите план с наименьшей стоимостью.

3.3. Размещение и определение размеров подстанции с учетом географических факторов

При размещении и определении размеров подстанции следует принимать во внимание геологические условия местности и общую планировку города, особенно долгосрочное планирование городской территории. Подстанции не должны располагаться в некоторых местах, например, в районах, подверженных оползням или селям, под ветром сильно загрязненных территорий, в горах, на водных путях и озерах, которые мы называем запретными зонами.

Во многих случаях расположение подстанции было сильно ограничено. Настоящий метод определения местоположения и определения размера подстанции представляет собой неограниченную программу автоматической адресации без учета географических факторов, что совершенно неразумно. С одной стороны, в этом случае подстанция должна была быть перемещена в возможный регион вручную людьми, что привело к увеличению количества работы людей и повышению требований к качеству людей; с другой стороны, это вряд ли могло обеспечить наименьшую стоимость результата планирования.

В [29] был предложен метод определения местоположения и размера подстанции с учетом факторов географической информации. Этот метод описывает географические факторы по стоимости земли. В частности, стоимость земли для участков, на которых нельзя построить подстанцию, равна бесконечности, что могло бы эффективно решить эту проблему. Однако такой метод может столкнуться с некоторыми проблемами в инженерной практике. Этим методом отмечены участки, в которых можно построить подстанции, но обычно такие участки встречаются слишком часто; поэтому нам пришлось потратить много времени, чтобы очертить области, на что было потрачено много времени.В этой работе участки, на которых нельзя построить подстанцию, были отмечены заранее, а расположение подстанций обходило эти участки программой автоматически. Таким способом мы можем достичь результата планирования с минимальными затратами.

3.3.1. Позиционная взаимосвязь подстанции и зоны

Убедитесь, что подстанция находится в текущей зоне в соответствии с этими двумя принципами.

Принцип 1. Предположим, что подстанция является исходной точкой, а затем проведите линию через подстанцию ​​и убедитесь, что она параллельна оси-оси.Если на обеих сторонах этой линии были нечетные точки пересечения, то подстанция соответствовала этому принципу.

Принцип 2. Проведите линию поперек подстанции и убедитесь, что она параллельна оси. Если на обеих сторонах этой линии были нечетные точки пересечения, то подстанция соответствовала этому принципу.

На рис. 1 и в таблице 1 показано, что пример A и пример C соответствуют двум принципам; следовательно, эти две подстанции были расположены в соответствующем районе.

0971 0

например

A 1 1 1 1
B 0 0 0
C 1 3 1 1
D 2 2 2 0
E 1 2 2

3.3.2. Регулировка площадок

Если запрещенные зоны не рассматриваются, местоположение подстанции является лучшим местоположением в этой итерации. Если подстанция находится в запрещенных зонах, ее следует вывести из этих зон с минимальным удорожанием. Рост удельной стоимости каждого направления движения различен, что связано с нагрузками и расстоянием между подстанцией и нагрузками, но одно можно сказать наверняка: чем дальше подстанция перемещается в направлении, тем больше увеличивается стоимость, а значит, меньше -платный участок по всем направлениям находится прямо на границе запретной зоны.

Граница запрещенной зоны образована множеством отрезков. Мы можем получить точку на каждом сегменте линии с помощью (11), и на этом сегменте линии эта точка — лучшее место для подстанции, чтобы двигаться дальше. В качестве финального сайта мы выбрали тот, у которого наименьшая стоимость из этих пунктов. Математическая модель где — взвешенное расстояние, — диапазон электроснабжения подстанции, — это -я нагрузка в. активная нагрузка. — расстояние между мобильной подстанцией и нагрузкой, — абсцисса нагрузки, — ордината нагрузки, и — вершины сегмента.- абсцисса мобильной подстанции и ордината мобильной подстанции. — наклон границы и точка пересечения границы.

3.4. Блок-схема

На рисунке 2 представлена ​​блок-схема размещения подстанции по улучшенной взвешенной диаграмме Вороного.


4. Регулировка диапазона энергоснабжения подстанции на основе транспортной модели

Теоретически, уровень нагрузки трансформатора должен быть между 0 и 1 и имеет некоторое влияние на использование и срок службы трансформатора.

Нагрузка трансформатора не должна быть слишком низкой. Чтобы в полной мере использовать преимущества трансформатора, фактическая рабочая нагрузка должна быть как можно ближе к той, где максимальная нагрузка соответствует принципу «N-1» главного трансформатора.

Нагрузка трансформатора не должна быть слишком высокой. Теоретически фактическая рабочая нагрузка не должна превышать даже при максимальной нагрузке трансформатора. По принципу «Н-1» нагрузка подстанции с 2 трансформаторами не должна быть выше 0.65 и коэффициент нагрузки подстанции с 3 трансформаторами не должен быть выше 0,87. Длительная перегрузка не только сократит срок службы трансформатора, но и нанесет серьезный ущерб трансформатору.

Мы пришли к выводу, что трансформатор был полностью и разумно использован, когда величина нагрузки была как можно ближе, но не больше, чем.

В предыдущих исследованиях некоторые методы учитывали стоимость, но мало уделяли внимания скорости нагрузки трансформатора, что привело к тому, что показатели нагрузки некоторых подстанций были слишком высокими.Некоторые методы, включая взвешенную диаграмму Вороного, учитывают степень нагрузки трансформатора, но общая мощность подстанций в результате планирования может быть намного больше, чем требуется по плану, что привело к увеличению инвестиций.

Принимая во внимание вышеупомянутые проблемы, мы предложили два улучшения на основе WVD. (1) Оптимизация мощности, упомянутая в Разделе 3: она гарантировала, что общая мощность подстанций не будет намного больше, чем требуется по плану.(2) Транспортная модель: она может оценить диапазон энергоснабжения для каждой подстанции и гарантировать, что уровень нагрузки каждой подстанции будет как можно ближе, но не более чем.

4.1. Транспортная модель

Транспортная модель — это метод моделирования реальных жизненных ситуаций с помощью математических уравнений, графиков, изображений и диаграмм для описания характера реальной системы и будущего поведения. Модель транспортной задачи состоит из переменных решения, условий ограничений и целевых функций, которые вычисляются вместе, чтобы найти оптимальное решение.

Транспортная модель, показанная на Рисунке 3: показывает, что существует m производств. означает, что есть места продажи. продукция, поставляемая и потребности. Стоимость единицы от до есть.



В транспортной модели это становится проблемой баланса производства и потребностей, когда общий объем производства равен общим потребностям. В этом случае трафик переносится из в. Транспортная модель выглядит следующим образом: куда .Очевидно, что это задача линейного программирования, и есть много методов ее решения. Но сама транспортная структура имеет определенную специфику, поэтому люди часто используют метод минимального элемента или метод максимальной дисперсии для ее решения.

4.2. Алгоритм Flow

Шаг 1 (подготовка данных). Необходимо подготовить местоположение и мощность каждой подстанции, рассчитываемые WVD.

Шаг 2. Расчет дальности электроснабжения для каждой подстанции по транспортной модели.

Шаг 3 (проверка). Расстояние между нагрузкой и соответствующей подстанцией должно быть короче, чем максимально допустимое расстояние мощности подстанции. Нагрузку, расстояние которой не соответствует этому требованию, следует подключить к ближайшей подстанции, а затем мы используем Шаг 2 для остальных нагрузок.

Шаг 4. Выполняется расчет затрат и записывается взаимосвязь между нагрузками и подстанциями.

5. Анализ ситуации

Мы выбрали четыре масштаба мощности подстанции для планирования подстанции 110 кВ: 2 × 40 МВА, 2 × 50 МВА, 3 × 40 МВА и 3 × 50 МВА.Район имел площадь 118,08 км 2 . Общая прогнозируемая нагрузка на плановый год составила 2648,43 МВт. Этот район планирования был новым районом незавершенного строительства без каких-либо построенных подстанций.

Этот пример был смоделирован с использованием алгоритма WVD и обычного алгоритма диаграммы Вороного, результаты которого показаны на рисунках 5 и 6. Их фактические значения нагрузки показаны в таблице 2.

17

23


Номер подстанции Обычный алгоритм [29] Исходный WVD [30] Транспортная модель

1 0.86 0,76 0,80
2 0,72 0,72 0,87
3 0,82 0,85 0,87
4 0,98
4 0,98
5 0,88 0,84 0,87
6 0,76 0,76 0,87
7 0,84 0.84 0,87
8 0,91 0,63 0,87
9 0,93 0,79 0,87
10 0,86 0,85

11

0,89 0,64 0,87
12 0,86 0,87 0,81
13 0,88 0.63 0,80
14 0,89 0,80 0,87
15 0,90 0,73 0,80
16 0,71 0,87 0,90 0,75 0,87
18 0,87 0,82 0,85
19 0,87 0.79 0,82
20 0,53 0,71 0,87
21 0,85 0,86 0,87
22 0,90 0,75 0,78
24 0,83

Стоимость (млн долларов) 157.58 157,12 146,98
Время работы программы (программ) 89 4 5

Условия: Windows XP Core (TM) 2 Duo ЦП 2,0 ГГц Оперативная память 2,0 ГБ.


На рисунке 7 показано, что окончательный план усовершенствованного WVD включает 22 вновь построенных подстанции и их мощность составляет 3 × 50 МВА, в то время как план первоначального WVD включает 24 вновь построенных подстанции, как показано на рисунке. 6.Когда добавляются области A, B и C, которые не могут построить подстанции, как показано на рисунке 7, из этих областей удаляются 7 подстанций, и, кроме того, следует отметить, что другие подстанции также изменили свое местоположение.


Из таблицы 2 мы имеем следующее: (1) Скорость загрузки: скорости загрузки обычного алгоритма неравномерны. Некоторые из них слишком велики, а некоторые слишком малы, что неразумно. Скорость загрузки оригинального WVD ниже 0.87, но некоторые из них слишком малы. Скорость загрузки предлагаемого нами метода максимально приближена к 0,87, но не превышает ее, что соответствует требованиям к скорости загрузки. (2) Стоимость: стоимость обычного алгоритма является самой высокой, что связано со стоимостью длительного использования. кабели, вызванные неоправданным диапазоном электропитания. Стоимость оригинального WVD выше, потому что для него требуется больше подстанций. Стоимость метода, описанного в этой статье, самая низкая. (3) Время работы программы: скорость исходного WVD и метода этой статьи намного выше, чем у обычного алгоритма.

6. Заключение

В этой статье был предложен улучшенный метод определения местоположения и размера подстанции, основанный на взвешенной диаграмме Вороного (WVD) и транспортной модели. Есть три основных улучшения: саморегулирующийся вес и оптимизация грузоподъемности на основе WVD. Мы могли бы получить более разумные участки подстанции и размещение по ним мощностей. Транспортная модель использовалась для расчета энергоснабжения, который мог получить разумную нагрузку для каждой подстанции.Кроме того, в этом исследовании также учитывались географические факторы; подстанции могут быть автоматически выведены из запрещенных зон.

Предлагаемый метод представляет собой более комплексный и комплексный подход к размещению и расчету подстанции, который был применен в практической инженерии. Эта работа заложит фундамент для силовой разводки.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарность

Эта работа была поддержана Национальной программой исследований и разработок в области высоких технологий (863 Program 2011AA05A117) Китая.

Работайте умнее, чтобы достичь нулевого уровня

Когда возобновляемые источники энергии подключаются к сети, потоки энергии изменяются, и цепи становятся неравномерно загруженными, что приводит к перегрузке напряженной цепи. И поскольку мощность естественным образом течет по пути наименьшего сопротивления, когда даже одна цепь достигает своей мощности, вся сеть не может потреблять больше энергии.

Разблокировка дополнительной электрической мощности

Цепи на подстанциях на севере Англии, недалеко от Харкера, Пенвортама и Солтхолма, были определены как узкие места для возобновляемых источников энергии; поскольку эти подстанции достигли своей мощности, в то время как окружающие цепи все еще были ниже своих пределов.

Но теперь у нас есть решение; Новая технология из США, Smart Wires, интеллектуально направляет питание в цепи, у которых есть пропускная способность, что позволяет нам максимально использовать нашу существующую сеть.

SmartValve TM — это устройство на основе силовой электроники, которое активно уравновешивает потоки энергии в линиях электропередачи.Проще говоря, SmartValve может отключать питание перегруженных линий или включать недостаточно используемые линии.

Проще говоря, SmartValve может отключать питание перегруженных линий или включать недостаточно используемые линии.

Мы устанавливаем 48 SmartValves в пяти цепях на трех подстанциях в Великобритании. Затем эти устройства могут работать автономно или активно управляться оператором сети.

Коммуникационное оборудование установлено в диспетчерской подстанции и подключает SmartValves к системе SCADA, которая обеспечивает диспетчерский контроль и сбор данных.Это позволяет оператору системы электроснабжения (ESO) управлять клапанами SmartValves на каждой подстанции из своего центра управления Berkshire.

Возобновляемая энергия для 1 миллиона домов

Эта новая технология открывает 1,5 гигаватта электроэнергии — этого достаточно для снабжения 1 миллиона домов возобновляемыми источниками энергии .

Он оснастит National Grid ESO необходимыми инструментами для быстрого уменьшения любых перегрузок, ограничивающих возобновляемую генерацию в сети, — и мы делаем это с минимальным воздействием на сообщества и окружающую среду.

Новаторство в этой инновационной гибкой технологии

Традиционно добавление пропускной способности сети включает установку и модернизацию новых и существующих линий, что занимает много лет и требует больших экологических и финансовых затрат. Теперь, благодаря этой новой технологии управления потоком мощности, NGET может сделать существующую сеть более эффективной.

Модульный характер

SmartValve дает нам гибкое решение, и мы являемся лидерами во всем мире, будучи первыми, кто внедрил эту технологию в широком масштабе в нашей сети передачи.А поскольку технология является модульной, ее можно быстро установить, легко масштабировать, и мы даже можем переместить ее, если наши потребности изменятся в будущем.

Устанавливая эту новую технологию, мы используем инновационные технологии для максимального использования наших существующих сетей, помогая нам достичь экологически чистой и доступной энергии в будущем.

… мы используем инновационные технологии, чтобы максимально использовать наши существующие сети, помогая нам достичь экологически чистой и доступной энергии в будущем.

Дэвид Райт, главный инженер National Grid, сказал: «Использование потенциала новых инновационных технологий для увеличения преимуществ для клиентов и потребителей лежит в основе всего, что мы делаем.Я горжусь тем, что NGET лидирует в новаторских трансформационных и инновационных технологиях для достижения широкомасштабной декарбонизации и преодоления узких мест, которые препятствуют максимальному использованию наших сетей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.