Представлена методика распознавания образов топологии основных сетей электроэнергетического объединения, базирующаяся на применении аппарата нейтронных сетей и позволяющая повысить надежность вычислительного процесса при расчете тяжелых плохо сбалансированных режимов.

Рассмотрены основные положения теории электропередач переменного тока сверхвысокого напряжения. Даны сведения об аналитических и графических методах расчета рабочих режимов. Указаны области применения и особенности использования регулирующих, компенсирующих, настраивающих устройств, устанавливаемых в электропередачи для повышения их пропускной способности. Описаны способы управления и оптимизации режимов работы дальних электропередач, их влияние на окружающую среду. Освещены специальные вопросы проектирования электропередач сверхвысокого напряжения в современных условиях.

  Скачати повний текст

Наведено математичні моделі автоматизованого розташування опор вздовж траси повітряної лінії електропередач. Розглянуто метод визначення місця встановлення опори, який базується на ітераційній корекції координати місця встановлення опори на поздовжньому профілі траси. Запропонований метод реалізовано у вигляді програмного модуля у середовищі САПР повітряної лінії.

Наведено методику архівування та подальшого читання параметрів архівованих режимів електроенергетичних систем, що надає змогу суттєво підвищити розрахункову надійність моделювання переобтяжених режимів. Для пошуку найбільш близького до дослідженого режиму в банку архівів розроблено математичну модель та алгоритм на базі математичного апарату штучних нейронних мереж Хопфілда.

Досліджено структурні властивості електроенергетичних систем (ЕЕС), які містять вставки постійного струму. Запропоновано математичні моделі та методи аналізу структурної зв'язності ЕЕС, яка містить вставку постійного струму. Показано, що наявність вставки постійного струму істотно підвищує структурну зв'язність системи.

Розроблено математичні моделі та методи оптимізації режиму напруги та реактивної потужності в мережі протяжних ліній електропередачі, які мають загальну вузлову точку. Запропоновано математичні моделі оптимізації, які враховують хвильові процеси в лініях електропередачі.

Проанализирована действующая методика технико-экономического обоснования проектных решений по перспективному развитию электроэнергетических систем. Показаны потенциальные угрозы, направленные на снижение качества принимаемых проектных решений, среди которых - недостаточная объективность экономических критериев эффективности технических решений, искусственное ограничение пространства поиска на предварительном этапе отбора возможных решений. Представлены математические модели и метод формирования и технико-экономического обоснования принятия проектных решений по перспективному развитию электроэнергетических систем на основе математического аппарата генетических алгоритмов. Показано, что предлагаемый подход обеспечивает устойчивую сходимость процесса поиска за приемлемое количество шагов без искусственного ограничения пространства поиска и использования дополнительной экспертной информации о целесообразности возможных проектных решений.

Проаналізовано чинну методику оптимізації розвитку та техніко-економічного обгрунтування проектних рішень з перспективного розвитку сучасних електроенергетичних систем. Наведено методику визначення оптимальної конфігурації основної мережі електроенергетичної системи, яка базується на методі виключення гілок. Показано потенційні загрози, спрямовані на зниження якості прийнятих проектних рішень, серед яких - недостатня об'єктивність економічних критеріїв ефективності технічних рішень, штучне обмеження простору пошуку на попередньому етапі відбору можливих рішень. Для розв'язання оптимізаційних задач з перспективного розвитку електроенергетичних систем запропоновано використовувати математичний апарат генетичних алгоритмів. Показано, що пропонований підхід забезпечує стійку збіжність процесу пошуку за прийнятну кількість кроків без штучного обмеження простору пошуку і використання додаткової експертної інформації щодо доцільності можливих проектних рішень.

Розглянуто стан та особливості функціонування розподільних мереж 0,4 - 35 кВ. Розроблено моделі та методи реконфігурації схеми розподільної мережі 20 кВ в нормальних та післяаварійних режимах з використанням математичних апаратів генетичних алгоритмів та нечіткої логіки. Досліджено процедуру генетичного алгоритму для формування конфігурації схеми мережі з резервними перемичками в робочому режимі та синтезовано нечіткий логічний контролер для знаходження конфігурації схеми розподільної мережі в післяаварійному режимі з мінімальними втратами електроенергії при відповідних обмеженнях по падінню напруги на кінцевій ділянці, значенню струму та коефіцієнта потужності на головній ділянці. Розроблені методи використано для прийняття рішення щодо реконфігурації розподільної електричної мережі СО "Тиврівські ЕМ" ПАТ "Вінницяобленерго" в проектній схемі переведення існуючої мережі 6 кВ на клас напруги 20 кВ.

Досліджено можливості формування мультиагентної системи управління конфігурацією розподільних електричних мереж в режимі реального часу. Розроблений математичний апарат підтримки рішень локальної системи управління оптимальним розмиканням розподільних електричних мереж, які дозволяють адаптувати конфігурацію електричної мережі відповідно до поточних умов функціонування електричної системи.

Наведено аналіз проблем оперативного ведення режимів розподільних електричних мереж напругою 6 - 110 (150) кВ. Показано економічну доцільність та технічну можливість забезпечення надійності та безперервності електропостачання у разі розмикання контурів електричних мереж напругою 110 (150) кВ. Обгрунтовано особливу актуальність проблеми розмикання замкнених контурів в сучасних неоднорідних електричних мережах, які знаходяться у ведені операторів електричних мереж різного ієрархічного рівня. Показано можливості та перспективи формування децентралізованої мультиагентної системи управління конфігурацією розподільних електричних мереж в режимі реального часу. Представлено основні положення розробленого математичного апарату підтримки рішень локальної системи управління оптимальним розмиканням розподільних електричних мереж, які дозволяють адаптувати конфігурацію мережі відповідно до поточних умов режиму електричної системи. На прикладі моделювання режимів електричних мереж напругою 110 - 750 кВ Південної енергосистеми ОЕС України показано, що застосування пропонованого підходу дозволить знизити втрати енергії в електричній мережі протягом року на 3 - 5 %.

Наведено результати дослідження розподілу напруги вздовж дальньої лінії електропередачі змінного струму. Представлено математичну модель розподілу напруги вздовж фактичної та ідеалізованої ліній. Досліджено залежність похибки моделювання профілю напруги за ідеалізації електропередачі від активного та реактивного навантаження, яке несе лінія. Запропоновано спосіб та математичні моделі визначення координати екстремальної точки за напругою вздовж траси лінії. Досліджено залежність похибки визначення екстремальної за напругою точки від навантаження та довжини електропередачі для ідеалізованої та лінеаризованої моделей, а також моделей другого та третього порядків. Показано можливість застосування запропонованих моделей в завданнях регулювання та налагодження параметрів гнучких ліній електропередач.

Надано результати дослідження режиму напруги в проміжних точках дальньої лінії електропередачі змінного струму. Представлені математичні моделі розподілу реактивної потужності та профілю напруги вздовж фактичної та ідеалізованої лінії. Запропоновано спосіб та математичні моделі визначення координат екстремальних точок потокорозділу за реактивною потужністю та за напругою вздовж траси лінії. Запропоновано застосовувати лінеаризовані математичні моделі лінії електропередачі, а також детальніші моделі другого та третього порядку для визначення координати екстремальної точки за напругою вздовж лінії електропередачі. Показано, що підвищення точності розрахунків можна досягти із застосуванням математичних моделей другого та третього порядків. Деталізація моделювання зумовлює підвищення точності моделі, проте це пов'язано з ускладненням математичної моделі, а застосування моделі третього порядку вимагає ще й залучення апарату комплексних чисел для реалізації відповідних розрахунків. Досліджено вплив на точність розрахунку координати екстремальної точки величини активного та реактивного навантаження, а також втрат активної потужності під час коронного розряду. Показано можливість застосування запропонованих моделей в задачах регулювання та налагодження параметрів гнучких електропередач на базі ліній надвисокої номінальної напруги. Так, для типових конструкцій магістральних електропередач ОЕС України достатню точність розрахунків забезпечують моделі першого та другого порядку і тільки для електропередач надвеликої довжини доцільно використовувати математичну модель третього порядку.

Досліджено складові втрат активної потужності в дальніх електропередачах змінного струму. Показано, що в режимах малих та середніх навантажень основну частку втрат складають втрати на корону. Недосконалість чинної методики визначення втрат потужності на корону, які носять кліматичний характер, обумовлює спосіб виокремлення цих втрат зі складу сумарних після розрахунку навантажувальних втрат потужності. Одержано чотирикомпонентну формулу для визначення навантажувальних втрат активної потужності. Показано, що задля уточнення розрахункової моделі необхідно враховувати фактичну температуру проводу з урахуванням зміни погодних умов вздовж траси лінії. Наведено результати розрахунку складових втрат активної потужності в повітряній лінії 750 кВ "Західноукраїнська-Вінницька" протягом доби 13 вересня 2021 р.