Введение к работе
Актуальность те-лы диссертации
Во Вьетнам-?, па севере страны иксется наибольшее количества зпергорссурсов. В то же время потребление энергии здесь незначительно . Вт- страны испытыпаст в настоящее врелч и будет испытывать в будущем дефицит энергии. Запасы энергоресурсов в этой части страны значительно меньшие, чем в северной части. Поэтому возникает необходимость транспорта энергии с Севера на Dr Вьетнама. Наиболее удобный задом транспорта энергии служит передача электроэнергии. Однако в рассматриваемом случае передача энергии должна осуществляться на расстояние примерно 1500 км.
С точки зрения теории передачи электроэнергии транспорт электроэнергии на такое расстояние, соответствующее четверти волны напряжения, имеет ряд особенностей.. Например, при неучете потерь мощности в линии напряжение в начале линии зависит только от тока в конце линии и не зависит от напряжения в конце линии. Ток в начапе линии зависит от напряжения в конце линии и не зависит от тока в конце линии.
При коэффициенте мощности нагрузки, равном единице,. угол расхождения векторов напряжений'по концам линии становится равным SO". Это требует дополнительных мер по обеспеченно статической устойчивости параллельной работы связываемых протяженной линчей энергосистем. С точки зрения татической устойчивости системы передачи предел передаваемой мощности у четвертьволновой линии -наименьший и соответствует передаче натуральной мощности. Реактивная мощность в конце линии носит емкостный характер ;при коэффициенте мощности нагрузки, равном единице, реактивная мощность в конце линии отсутствует. Реактивные мощности по концам линии равны, но противоположны по знаку.
В режиме холостого хода напряжение, вдоль линии распределяется по закону косинуса, и на открытом конце напряжение может вка-чигелыга превосходить напряжение питающего конца.
Отмеченные недостатки передачи электроэнергии на расстояние
- г -
1500 км обуславливает, прежде всего, необходимость обоснования применительно к стоимостным показателям, действующим во Вьетнаме, целесообразности сооружения такой линии, выбора для нее трассы, количества цепей, номинального напряжения и сечения проводов, а также устройств продольной и поперечной компенсации параметров линии и разработку мер по уменьшению влияния отрицательных факторов на работу системы передачи.-
Так как каждая страна заинтересована, прежде всего, в рациональном использовании собственных энергетических резервов (в условиях дефицита ресурсов в одной части страны и их избытка в другой), то естественно желание, транспортировать энергию в дефицитный по энергии район. С этой точки зрения исследования по проблеме передачи электроэнергии с Севера на Вг Вьетнама протяяонностью 1500 км представляются актуальными.'
Связь работы с крупными научными программами, темами
Работа выполнялась в соответствии с планом работ, координировавшимся Министерством образования Республики Беларусь по теме ГБ-91-20 "Разработка теоретических основ, методов, алгоритмов и промышленных программ для оптимизации режимов и параметров электрических систем и их элементов с целью экономии электроэнергии и повышения ее качества" и является составной частью исследований, проводимых на кафедре "Электрические системы" Белорусской государственной политехнической академии .
Цель и задачи исследования
Цель диссертационной работы состоит в снижении стоимости передачи электроэнергии' в условиях необходимости сооружения протяженной межеистемной линии электропередачи "Север-Юг" Вьетнама протяженностью 1500 км за счет рационального выбора ее параметров и реаимов работы с учетом обеспечения требуемого уровня надежности и удобства эксплуатации.
Для достижения поставленной/цели необходимо решить следующие задачи: .
- установить необходимость сооружения протяженной межеис-теиной линии электропередачи "Сегер-Ьг" Вьетнама протяженностью
1500 км, и ее требуемую пропускную способность;
разработать математические модели и комплекс программ на персональную ЗВМ расчета и выбора параметров протяженной линии электропередачи, а такте расчета ее нормальных и особых режимов и определения технико-экономических показателей систеш передачи с протяженными линиями различного конструктивного исполнения;
определить наиболее целесообразный режим работы четвертьволновой линии;
разработать комплексный подход к одновременному выбору номинального напряжения и сечения проводов протяженной линии электропередачи с учетом как передаваемой мощности и длины линии, так и ее конструктивного устройства.
Научная новизна полученных результатов
На основе соотношений между уровнем развития экономики, характеризующимся впервые учитываемой в данной работе структурой народного хозяйства величиной удельного <на одного человека в год) валового национального продукта, потреблением электроэнергии на душу населения и темпом демографического развития страны, получены выражения, обеспечивающие составление прогноза развития электроэнергетики в развивающихся странах. Это позволило указать на необходимость сооружения протяженной меясистемной линии электропередачи, связывающей между собой энергосистемы Севера и Юга Вьетнама.
Разработаны математические модели и комплекс программ на персональную ЭВМ расчета и выбора параметров протяженной линии электропередачи, а также расчета ее нормальных и особых режимов и определения технико-экономических показателей системы передачи, отличающихся возможностью учета систем передачи с линиями различного конструктивного исполнения (в частности с линиями, имеющими резервные фазы).
Предложен комплексный подход к одновременному выбору номинального напряжения и сечения проводов протяженной линии электропередачи на основе оптимизации Функции стоимости передачи элект-
_ 4 -
роэнергии, характерной для усттовий Вьетнама, отличашийся учетом не только передаваемой мощности и длины линии, но и конструктивного устройства ее фаз.
Практическая значимость полученных результатов
Полученные в диссертации результаты используется в учебном процессе кафедры "Электрические системы" Белорусской государственной политехнической академии при чтении лекций по дисциплине "Передача электроэнергии", а такае при выполнении курсовых и дипломных проектов студентами-специальности Т. 01.01.00 -"Электроэнергетика" специализации Т. 01.01.03 "Электроэнергетические системы".
Комплекс программ на персональную ЭВМ расчета и выбора параметров протяженной линии электропередачи, а также расчета ее режимов работы могут быть непосредственно использованы при проектировании дальних линий электропередачи.
Экономическая значимость полученных результатов
Комплекс программ на персональную ЭВМ расчета и выбора параметров протяженной линии электропередачи, а также расчета ее нормальных и особых режимов и определения техниію-зкономических показателей системы передачи может быть предложен научно-исследовательским и проектным организациям в качестве коммерческого продукта.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
На защиту выносятся следующие основные полоаения:
.- подход к прогнозированию развития электроэнергетики в развивающихся странах, основанный на соотношении между уровнем развития экономики, характеризующийся впервые учитываемой в данной работе структурой народного хозяйства, величиной удельного валового национального продукта, потреблением электроэнергии на душу населения и темпом демографического развития страны;
математические модели и комплекс программ на персональную ЭВМ расчета и выбора параметров протяженной линии электропередачи, а также расчета ее режимов и технико-экономических показателей системы передачи, отличающиеся возможностью учета систем передачи с линиями различного конструктивного исполнения:
комплексний алгоритм и программа на ЭВМ одновременного выбора номинального напряжения и сечения проводов протяженной линии электропередачи на основе оптимизации стоимости передачи электро-ёкергии, характерной для услозий Вьетнама, отличающийся учетом не талько передаваемой мощности и длины шнии, но и конструктивного устройства ее фаз.
Личный вклад соискателя
Научные и практические результаты диссертации, положения, выносимые на защиту, разработаны и получены лично соискателем. Общее направление исследований было выбрано под руководством научного руководителя. С участием научного руководителя был проведен анализ полученных результатов.
Апробация результатов диссертации
Основные результаты исследований, вкляченш? в диссертации, докладывались автором на;
Международной научно-технической конференции "Математическое моделирование в электротехнике и электроэнергетике" (г. Львов, 1995 г.);
51-й и 52-й Международных научно-технкчзских конференциях профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов Белорусской государственной политехнической академии (1995 и 1997 гг.);
научно- технической конференции ггрофосег^ет-ст-проподаватсль-ского состава Белорусской государственной поштешшческой академии (1994 г.).
Результаты диссертации иепшльэувтея в гккггх организации -Белорусской государственной политехнической ачаясмии и трсбупт
расширенного использования в масштабах отрасли, а именно, электроэнергетики.
Опубликованность результатов
Результаты диссертационного исследования опубликованы в трех тезисах докладов Международных научно-технических конференций к одной статье в научном журнале.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из.введения, общей характеристики работы, четырех глав, выводов, списка использованных источников и 4 приложений. Полный объем диссертации составляет 183 страницы. Объем, занимаемый основным текстом, составляет 77 страниц. Тридцать шесть иллюстраций, 7 таблиц, четыре приложения и список использованных источііиков из 67 наименований расположены на 108 страницах.
