Моделирующее устройство для определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована при определении технически и экономически целесообразных узлов установки средств компенсации реактивной мощности (СКРМ) в электрических сетях общего назначения. Задачей настоящего изобретения является определение мест установки и требуемой мощности средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, определения мест установки и мощности СКРМ для обеспечения допустимого напряжения в узлах электрической сети. Указанная задача достигается тем, что моделирующее устройство определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, содержащее блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше и блок определения узлов расстановки СКРМ с учетом снижения потери активной мощности в электрических сетях 6-20 кВ, дополнительно имеет блок ввода информации и выбора электрических сетей, блок декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, блок сравнения напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки СКРМ по напряжению и коэффициентам мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки СКРМ с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше, блок формирования общего решения по размещению СКРМ в электрических сетях 35 кВ и выше, блок сравнения напряжения в электрических сетях 6-20 кВ, блок сравнения напряжения в электрических сетях 6-20 кВ, блок определения узлов расстановки СКРМ для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях 6-20 кВ, блок сравнения коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 6-20 кВ блок определения узлов расстановки СКРМ с учетом коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 6-20 кВ, блок формирования общего решения по размещению СКРМ в электрических сетях 6-20 кВ. Техническим результатом изобретения является оптимальная последовательность размещения и требуемая мощность СКРМ в узлах электрической сети в зависимости от приоритетных целей и достигаемых технических и экономических эффектов при установке СКРМ. Предложенное техническое решение может быть использовано электроэнергетическими и электросетевыми компаниями при определении мест установки и объемов средств компенсации реактивной мощности, как в процессе текущей эксплуатации, так и при планировании развития электрических сетей; высшими и средне-специальными учебными заведениями при подготовке специалистов в области электроэнергетики, научно-исследовательскими организациями. 1 н.п.ф., 4 н.п.ф.

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована при определении технически и экономически целесообразных узлов установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения.

Известно средство определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, содержащее блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом снижения потери активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше и блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом снижения потери активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ (Гремяков А.А. Автоматизация расчетов систем электроснабжения. Лабораторный практикум. Учебное пособие по курсу «Алгоритмы автоматизированных расчетов систем электроснабжения» - М: Издательство МЭИ, 2004. с. 14÷24.).

Данное средство определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения основано на определении граничного значения снижения потерь активной мощности в электрической сети на основании стоимости устанавливаемых средств компенсации реактивной мощности и стоимости потерь электроэнергии, последующего сопоставления фактически достигаемого снижения потерь активной мощности в сети при установке средств компенсаций реактивной мощности попеременно в узлы электрической сети с рассчитанным граничным значением. К установке средств компенсации реактивной мощности принимают те узлы электрической сети, при установке средств компенсации реактивной мощности в которые фактически получаемое снижение суммарных потерь активной мощности в сети не ниже рассчитанного граничного значения. Это устройство основано на определении граничного значения снижения потерь активной мощности в электрической сети на основании стоимости устанавливаемых средств компенсации реактивной мощности и стоимости потерь электроэнергии, и последующего сопоставления фактически достигаемого снижения потерь активной мощности в сети при установке средств компенсации реактивной мощности попеременно в узлы электрической сети с рассчитанным граничным значением. К установке средств компенсации реактивной мощности принимают те узлы электрической сети, при установке средств компенсации реактивной мощности в которых фактически получаемое снижение суммарных потерь активной мощности в сети не ниже рассчитанного граничного значения. Оно позволяет определить оптимальные места установки средств компенсации реактивной мощности путем сопоставления расчетного снижения потерь активной мощности в элементах электрической сети при попеременной установке средств компенсации реактивной мощности в каждом из рассматриваемых узлов сети с предварительно определенным из экономических соображений критическим значением снижения суммарных потерь активной мощности.

Недостатками известного устройства являются:

- невозможность определения оптимальной с технической точки зрения последовательности размещения средств компенсации реактивной мощности в узлах электрической сети;

- невозможность определения мест установки и требуемой мощности средств компенсации реактивной мощности с целью разгрузки силового трансформаторного оборудования;

- невозможность определения мест установки и мощности средств компенсации реактивной мощности для обеспечения допустимого напряжения в узлах электрической сети.

Задачей настоящего изобретения является определение мест установки и требуемой мощности средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, определение мест установки и мощности средств компенсации реактивной мощности для обеспечения допустимого напряжения в узлах электрической сети.

Техническим результатом изобретения является оптимальная последовательность размещения и требуемая мощность средств компенсации реактивной мощности в узлах электрической сети в зависимости от приоритетных целей и достигаемых технических и экономических эффектов при установке средств компенсации реактивной мощности.

Указанная задача достигается тем, что моделирующее устройство для определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, содержащее блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше и блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, дополнительно имеет блок ввода информации и выбора электрических сетей, блок декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, блок проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности по напряжению и коэффициентам мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше, блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, блок проверки напряжения в электрических сетях (620) кВ, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, причем первый выход блока ввода информации и выбора электрических сетей соединен со входом блока декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, а второй - с первым входом блока проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, при этом блок декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, блок проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше и блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше соединены последовательно, кроме того последовательно соединены блок проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ и блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, второй выход блока проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше через блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности по напряжению и коэффициентам мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше соединен с его вторым входом, второй выход блока проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ через блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ соединен с его вторым входом, а второй выход блока проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ через блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ соединен с его вторым входом. Кроме того, что блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше содержит последовательно соединенные блок выбора силовых трансформаторов перегруженных полной мощностью нагрузки, блок исключения силовых трансформаторов перегруженных активной мощностью нагрузки и блок определения максимальной и минимальной необходимой мощности средств компенсации реактивной мощности, блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше содержит последовательно соединенные блок выбора коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов влияния по снижению потерь активной мощности в электрической сети, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок задания коэффициентов влияния по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок определения весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети 35 кВ и выше, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, блок ранжирования узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ содержит последовательно соединенные блок расчета коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и подстанций (6÷20) кВ, блок выбора подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения, блок определения вектора значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ, блок определение вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ и блок определения мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ, а блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ содержит последовательно соединенные блок задания коэффициентов влияния установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, блок задания коэффициентов значимости установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, блок задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок определение весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети (6÷20) кВ, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности и блок ранжирования узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемого устройства неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна».

Предлагаемое моделирующее устройство определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения простое и может быть изготовлено в условиях современного отечественного или зарубежного производства.

На чертеже изображено моделирующее устройство определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения.

На фиг. 1 изображено моделирующее устройство определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, блок-схема, на фиг. 2 показан блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания, блок-схема, на фиг. 3 показан блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, блок-схема, на фиг. 4 показан блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок-схема, на фиг. 5 показан блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, на фиг. 6 представлена диаграмма определения мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ.

Предлагаемое моделирующее устройство определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения содержит блок 1 ввода информации и выбора электрических сетей, блок 2 декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, блок 3 проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок 4 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности по напряжению и коэффициентам мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок 5 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потери активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, блок 6 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше, блок 7 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, блок 8 проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок 9 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок 10 проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок 11 блок 11 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок 12 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потери активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ и блок 13 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ (см. фиг. 1).

Блок 6 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше содержит последовательно соединенные блок 14 выбора силовых трансформаторов перегруженных полной мощностью нагрузки, блок 15 исключения силовых трансформаторов перегруженных активной мощностью нагрузки и блок 16 определения максимальной и минимальной необходимой мощности средств компенсации реактивной мощности (см. фиг. 2).

Блок 7 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше содержит последовательно соединенные блок 17 выбора коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок 18 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок 19 задания коэффициентов влияния по снижению потерь активной мощности в электрической сети, блок 20 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок 21 задания коэффициентов влияния по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок 22 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок 23 определения весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети 35 кВ и выше, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, блок 24 ранжирования узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности (см. фиг. 3).

Блок 9 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ содержит последовательно соединенные блок 25 расчета коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и подстанций (6÷20) кВ, блок 26 выбора подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения, блок 27 определения вектора значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ, блок 28 определения вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ, блок 29 определения мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ (см. фиг. 4).

Блок 13 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ включает последовательно соединенные блок 30 задания коэффициентов влияния установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, блок 31 задания коэффициентов значимости установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, блок 32 задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок 33 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок 34 задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок 35 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок 36 определение весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети (6÷20) кВ, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, блок 37 ранжирования узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности (см. фиг. 5).

Предлагаемое моделирующее устройство работает следующим образом:

Предварительно осуществляют ввод информации об исследуемой электрической сети в блок 1 ввода информации и выбора электрических сетей. При этом вводят такие параметры как параметры линий электропередачи (активные и индуктивные сопротивления линий, емкостную проводимость линий), параметры трансформаторного оборудования (номинальные мощности, номинальные напряжения, активные и индуктивные сопротивления трансформаторов, коэффициенты трансформации, диапазоны регулирования напряжения регуляторами), параметры средств компенсации реактивной мощности (индуктивные и емкостные проводимости на землю, установки по напряжению и регулировочные диапазоны по реактивной мощности), суточные графики нагрузки узлов электрической сети с осреднением на часовых интервалах для узлов нагрузки сетей (6÷20) кВ.

После этого блок 1 осуществляет создание схемы замещения электрической сети и модели сети для расчетов установившихся режимов, присвоение узлам схемы замещения уникальных номеров. Кроме того, он осуществляет разделение модели общей электрической сети на модель сетей 35 кВ и выше, а также на модели отдельных сетей (6÷20) кВ, при этом в модели сетей 35 кВ и выше сети более низких классов напряжения ((6÷20) кВ) заданы соответствующими отборами мощности, аналогичными перетоками мощности по силовым трансформаторам, связывающим сети 35 кВ и выше с сетями (6÷20) кВ.

На первом выходе блок 1 формирует параметры для расчета узлов расстановки электрических сетей 35 кВ и выше, а также номинальные мощности силового трансформаторного оборудования и параметры рассчитанного узла расстановки - напряжения в узлах электрической сети и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, допустимые диапазоны напряжений для всех узлов сети, допустимые коэффициенты мощности для всех узлов нагрузки и трансформаторов сети, которые поступают на вход блока 2 декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше.

На втором выходе блок 1 формирует параметры электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, а также суточные графики нагрузки по полной, активной и реактивной мощности узлов нагрузки сетей (6÷20) кВ с осреднением на часовых интервалах, суточные графики регулирования напряжения на шинах (6÷20) кВ подстанций, связывающих сети 35 кВ и выше с сетями (6÷20) кВ, с осреднением на часовых интервалах и параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах электрической сети и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, допустимые коэффициенты мощности для всех узлов нагрузки сети, которые поступают на вход блока 8 проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ.

Блок 2 декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше осуществляет разделение (декомпозицию) модели электрической сети 35 кВ и выше методом адресности перетоков реактивной мощности с целью снижения числа узлов и ветвей в электрической сети, используемой в дальнейшей работе моделирующего устройства. Для этого блок 2 выбирает узлы модели сети, входящие в состав части сети, которую необходимо исследовать. Дополнительно к этим узлам блок 2 выбирает те узлы электрической сети, от которых осуществляют питание исследуемые части электрической сети и узлов по реактивной мощности (то есть тех узлов, переток реактивной мощности от которых направлен в сторону смежных подстанций в пределах рассматриваемой части электрической сети). Все прочие узлы модели электрической сети блок 2 исключает из рассмотрения, а перетоки мощности по линиям электропередачи, смежным оставленным в декомпозированной сети узлам, заменяет эквивалентными отборами мощности с учетом направления перетоков мощности.

На выходе блок 2 формирует модель декомпозированных электрических сетей 35 кВ и выше для расчета узлов расстановки, а также номинальные мощности силового трансформаторного оборудования и параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам декомпозированной сети, а также допустимые диапазоны напряжений для всех узлов сети, допустимые коэффициенты мощности для всех узлов нагрузки и трансформаторов сети.

Затем модель декомпозированной в блоке 2 электрической сети 35 кВ и выше и параметры исследуемой электрической сети поступают на вход блока 3 проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, который осуществляет проверку одновременного выполнения двух условий: находятся ли уровни напряжения и коэффициенты мощности в рассматриваемых узлах сети в допустимых диапазонах.

На первом выходе, соответствующем одновременному выполнению обоих указанных выше условий, блок 3 формирует модель декомпозированных электрических сетей 35 кВ и выше для расчета узлов расстановки, а также номинальные мощности силового трансформаторного оборудования и параметры рассчитанного узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам декомпозированной сети, номинальные мощности трансформаторов, а также список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средства компенсации реактивной мощности для обеспечения выполнения указанных выше условий, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности. Полученные данные с первого выхода блока 3 поступают на вход блока 5 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше.

На втором выходе, соответствующем невыполнению хотя бы одного из указанных выше условий, блок 3 формирует модель декомпозированных электрических сетей 35 кВ и выше для расчета узлов расстановки, а также номинальные мощности силового трансформаторного оборудования и параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам декомпозированной сети, а также допустимые диапазоны напряжений для всех рассматриваемых узлов сети, допустимые коэффициенты мощности для всех узлов нагрузки и трансформаторов сети. С первого выхода блока 3 вся информация поступает на вход блока 4 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности по напряжению и коэффициентам мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше.

Блок 4 осуществляет расстановку средств компенсации реактивной мощности в узлах модели электрической сети, в которых не выполнено то или иное условие блока 3 проверки напряжения и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше. Блок 4 осуществляет установку средств компенсации реактивной мощности итерационно путем установки единичной мощности средств компенсации реактивной мощности индуктивного или емкостного типа с последующим повторным расчетом установившегося режима на модели декомпозированной сети до тех пор, пока не будет достигнуто одновременное выполнение обоих условий блока 3.

По результатам расстановки средств компенсации реактивной мощности блок 4 формирует модель декомпозированных электрических сетей 35 кВ и выше для расчета узлов расстановки, а также номинальные мощности силового трансформаторного оборудования и параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше, перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам декомпозированной сети, номинальные мощности трансформаторов, а также список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средства компенсации реактивной мощности для обеспечения выполнения условий блока 3, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности.

Блок 5 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше определяет места установки средств компенсации реактивной мощности на основании определения граничного значения снижения потерь активной мощности в электрической сети по стоимости устанавливаемых средств компенсации реактивной мощности и стоимости потерь электроэнергии, последующего сопоставления фактически достигаемого снижения потерь активной мощности в сети при установке средств компенсации реактивной мощности попеременно в узлы электрической сети с рассчитанным граничным значением. К установке средств компенсации реактивной мощности блок 5 принимает те узлы модели электрической сети, при установке средств компенсации реактивной мощности в которые фактически получаемое снижение суммарных потерь активной мощности в сети не ниже рассчитанного граничного значения.

По результатам расстановки средств компенсации реактивной мощности блок 5 формирует модель декомпозированных электрических сетей 35 кВ и выше для расчета узлов расстановки, а также номинальные мощности силового трансформаторного оборудования и параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше, перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам декомпозированной сети, номинальные мощности трансформаторов, список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средства компенсации реактивной мощности для обеспечения выполнения условий блока 3, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности, а также список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средства компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности. Полученные данные с выхода блока 5 поступают на вход блока 6 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше.

Блок 6 проводит анализ нагрузки силовых трансформаторов, входящих в состав декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше и выбор средств компенсации реактивной мощности для разгрузки трансформаторов, которые могут оказаться перегруженными при выходе из строя резервирующих трансформаторов по реактивной мощности. Условием потенциальной перегрузки трансформатора полной мощностью является выполнение соотношения:

,

где St, кВА - фактическая полная мощность нагрузки трансформатора со стороны обмотки низшего напряжения (НН) в режиме наибольших нагрузок (в том случае, если график нагрузки известен для обмотки высшего напряжения (ВН), необходимо произвести его приведение к графику нагрузки обмотки НН с учетом фактического напряжения на стороне ВН и сопротивления трансформатора); k_пер, о.е. - коэффициент допустимой систематической перегрузки; n, шт. - количество параллельно работающих трансформаторов; S_Тном, кВА - номинальная мощность одного трансформатора.

Для всех трансформаторов в пределах рассматриваемой декомпозированной электрической сети, для которых выполнено условие потенциальной перегрузки полной мощностью, осуществляют проверку на перегрузку трансформатора активной мощностью нагрузки:

,

где cos_н - коэффициент мощности нагрузки трансформатора.

Для всех трансформаторов, для которых выполнено условие потенциальной перегрузки полной мощностью нагрузки, и одновременно не выполнено условие перегрузки активной мощностью нагрузки, осуществляют выбор средств компенсации реактивной мощности мощностью, равной реактивной мощности нагрузки в режиме наибольших нагрузок (соответствующей нагрузке в исходном рассчитанном узле расстановки).

На выходе блок 6 формирует список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых было установлено средство компенсации реактивной мощности для обеспечения выполнения условий блока 3, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности; список номеров узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых было установлено средство компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности; а также список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых было установлено средство компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности.

Пример выполнения блока 6 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания приведен на фиг. 2. Блок 6 содержит последовательно соединенные блок 14 выбора силовых трансформаторов перегруженных полной мощностью нагрузки, блок 15 выбора силовых трансформаторов перегруженных при активной мощностью нагрузки и блок 16 определения максимальной и минимальной необходимой мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 14 выбора силовых трансформаторов перегруженных полной мощностью нагрузки производит выбор силовых трансформаторов, которые могут быть перегруженными при выходе из строя резервирующих трансформаторов (состояние потенциальной перегрузки). Условием потенциальной перегрузки трансформатора полной мощностью является выполнение соотношения:

,

где S_иТ, кВА - фактическая полная мощность нагрузки трансформатора со стороны обмотки низшего напряжения (НН) в режиме наибольших нагрузок (в том случае, если график нагрузки известен для обмотки высшего напряжения (ВН), необходимо произвести его приведение к графику нагрузки обмотки НН с учетом фактического напряжения на стороне ВН и сопротивления трансформатора); k_пер, о.е. - коэффициент допустимой систематической перегрузки; n, шт. - количество параллельно работающих трансформаторов; S_Тном, кВА - номинальная мощность одного трансформатора.

На выходе блок 14 формирует список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, ограничивающих потенциально перегруженные полной мощностью трансформаторы; список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средства компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности; и параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам декомпозированной сети и передает их на вход блока 15 исключения силовых трансформаторов перегруженных активной мощностью нагрузки.

Блок 15 исключает силовые трансформаторы, которые перегружены активной мощностью нагрузки при выходе из строя резервирующих трансформаторов. Условием потенциальной перегрузки активной мощностью нагрузки является выполнение соотношения:

,

где cos_н - коэффициент мощности нагрузки трансформатора.

На выходе блок 15 формирует список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, ограничивающих потенциально перегруженные полной мощностью трансформаторы, список номеров узлов, ограничивающих потенциально перегруженные активной мощностью трансформаторы; список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности; и параметры рассчитанного узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам декомпозированной сети, которые поступают на вход блока 16 определения максимальной и минимальной необходимой мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 16 для всех трансформаторов, выбранных блоком 14, но не вошедших в список трансформаторов, исключенных блоком 15, производит определение минимальной и максимальной мощности средств компенсации реактивной мощности для разгрузки трансформаторов, потенциально перегруженных полной мощностью нагрузки, но не перегруженных активной мощностью нагрузки следующим образом: максимальная мощность средств компенсации реактивной мощности, которые необходимо установить на шины НН трансформаторов, равна реактивной мощности нагрузки соответствующего трансформатора в режиме наибольших нагрузок (соответствующей нагрузке в исходном рассчитанном узлов расстановки). Минимальная мощность средств компенсации реактивной мощности равна минимальному значению реактивной мощности нагрузки соответствующего трансформатора в течение года, либо реактивной мощности нагрузки в режиме наименьших нагрузок.

На выходе блок 16 формирует список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средств компенсации реактивной мощности для разгрузки потенциально перегруженных полной мощность трансформаторов, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности (максимальных и минимальных); список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности.

Информация с выхода блока 6 поступает на вход блока 7 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, который осуществляет формирование общего решения по установке средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше. При этом он формирует таблицу общего решения по выбору мест установки средств компенсации реактивной мощности. В результате формирования таблицы общего решения каждому из узлов электрической сети 35 кВ и выше блок 7 присваивает рейтинг с точки зрения размещения в этом узле средств компенсации реактивной мощности. Требуемая мощность средств компенсации реактивной мощности соответствует результатам работы блоков 4, 5 и 6.

Пример выполнения блока 7 приведен на фиг. 3. Блок 7 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше содержит последовательно соединенные блок 17 выбора коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок 18 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок 19 задания коэффициентов влияния по снижению потерь активной мощности в электрической сети, блок 20 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок 21 задания коэффициентов влияния по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок 22 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок 23 определения весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети 35 кВ и выше, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, блок 24 ранжирования узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности.

Блок 17 выбора коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к нормализации напряжения и коэффициентов мощности в сети 35 кВ и выше, коэффициент влияния по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, равный единице. Всем остальным номерам узлов сети 35 кВ и выше блок 17 ставит в соответствие коэффициент влияния по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, равный нулю.

На выходе блок 17 формирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности, которые поступают на вход блока 18 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки.

Блок 18 ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к нормализации напряжения и коэффициентов мощности в сети 35 кВ и выше, коэффициент значимости по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, равный единице в том случае, если решение данной задачи было выбрано пользователем моделирующего устройства как приоритетное. В противном случае блок 18 ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности, в которых приводит к нормализации напряжения и коэффициентов мощности в сети 35 кВ и выше, коэффициент значимости по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, равный нулю.

На выходе блок 18 формирует список узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, а также список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования и соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности и передает их на вход блока 19 задания коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по снижению потерь активной мощности в электрической сети.

Блок 19 ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к снижению потерь активной мощности в электрической сети 35 кВ и выше, коэффициент влияния по снижению потерь активной мощности, равный единице. Всем остальным номерам узлов сети 35 кВ и выше блок 19 ставит в соответствие коэффициент влияния по снижению потерь активной мощности, равный нулю.

На выходе блок 19 формирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к нормализации напряжения и коэффициенты мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, а также список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующих им коэффициентов влияния, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующей им мощности.

Блок 20 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к снижению потерь активной мощности, коэффициент значимости по снижению потерь активной мощности, равный единице в том случае, если решение данной задачи было выбрано пользователем моделирующего устройства как приоритетное. В противном случае блок 20 ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к снижению потерь активной мощности, коэффициент значимости по снижению потерь активной мощности, равный нулю.

На выходе блок 20 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности формирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующих им коэффициентов влияния и значимости, соответствующей им мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 21 задания коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по разгрузке силового трансформаторного оборудования ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к разгрузке силовых трансформаторов, коэффициент влияния по разгрузке силового трансформаторного оборудования, равный единице. Всем остальным номерам узлов сети 35 кВ и выше блок 21 ставит в соответствие коэффициент влияния по разгрузке силового трансформаторного оборудования, равный нулю.

На выходе блок 21 формирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующих им коэффициентов влияния и значимости, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующих им коэффициентов влияния, а также соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 22 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по разгрузке силового трансформаторного оборудования ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к разгрузке силовых трансформаторов, коэффициент значимости по разгрузке силового трансформаторного оборудования, равный единице в том случае, если решение данной задачи было выбрано пользователем моделирующего устройства как приоритетное. В противном случае блок 22 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по разгрузке силового трансформаторного оборудования ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к разгрузке силового трансформаторного оборудования, коэффициент значимости по разгрузке силового трансформаторного оборудования, равный нулю.

На выходе блок 22 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по разгрузке силового трансформаторного оборудования формирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующих им коэффициентов влияния и значимости, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующих им коэффициентов влияния и значимости, а также соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 23 определения весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети 35 кВ и выше, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности может быть выполнен в виде алгоритма, который вычисляет для каждого узла модели электрической сети 35 кВ и выше, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для решения той или иной технической задачи, весовой коэффициент узла, равный сумме произведений коэффициентов влияния и коэффициентов значимости по:

- нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки;

- снижению потерь активной мощности в сети;

- разгрузке силового трансформаторного оборудования.

На выходе блок 23 определения весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети 35 кВ и выше, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности формирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, соответствующих им весовых коэффициентов, а также мощности средств компенсации реактивной мощности для решения той или иной технической задачи.

Блок 24 ранжирования узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности может быть выполнен в виде алгоритма, который ранжирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для решения той или иной технической задачи, по убыванию весовых коэффициентов. На выходе блок 24 ранжирования узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности формирует ранжированный в соответствии с заданными приоритетными техническими задачами список узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, а также значения мощности средств компенсации реактивной мощности, необходимых для решения заданных приоритетных технических задач в сети 35 кВ и выше, которую необходимо исследовать.

Блок 8 проверки напряжения в узлах электрических сетей (6÷20) кВ осуществляет проверку выполнения условия: находятся ли уровни напряжения в узлах сети (6÷20) кВ в допустимых диапазонах.

На первом выходе, соответствующем выполнению указанного выше условия, блок 8 формирует модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, параметры рассчитанного узлов расстановки - напряжения в узлах электрической сети (6÷20) кВ и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, а также список номеров узлов модели электрической сети (6÷20) кВ, в которых было установлено средство компенсации реактивной мощности для обеспечения совместимости по централизованному регулированию напряжения, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности, которые поступают на вход блока 10 проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ.

На втором выходе, соответствующем не выполнению указанного выше условия, блок 8 формирует модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, а также суточные графики нагрузки узлов сети (6÷20) кВ по активной, реактивной и полной мощности с осреднением на часовых интервалах, а также допустимые диапазоны напряжений для всех узлов сети, суточные графики напряжения на шинах (6÷20) кВ подстанций, осуществляющих связь сетей (6÷20) кВ с сетями 35 кВ и выше с осреднением на часовых интервалах и передает всю информацию на блок 9 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ.

Блок 9 осуществляет расстановку задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности в узлах модели сети с целью устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в узлах сети (6÷20) кВ. По результатам расстановки задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности блок 9 формирует модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, и параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах электрических сетей (6÷20) кВ и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, а также список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых были установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения выполнения условий блока 8 проверки напряжения в узлах электрических сетей (6÷20) кВ, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности.

Пример выполнения блока 9 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ приведен на фиг. 4. Блок 9 содержит последовательно соединенные блок 25 расчета коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и подстанций (6÷20) кВ, блок 26 выбора подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения, блок 27 определения вектора значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ, блок 28 определение вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ и блок 29 определения мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ.

Блок 25 расчета коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и подстанций (6÷20) кВ осуществляет подсчет коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и суточными графиками нагрузки каждой подстанции (6÷20) кВ с целью определения степени однородности суточных графиков нагрузки центра питания и суточных графиков нагрузки каждой подстанции (6÷20) кВ, с последующим их ранжированием от наибольшего коэффициента корреляции суточных графиков нагрузки центра питания и суточных графиков нагрузки каждой подстанции (6÷20) кВ к наименьшему.

На выходе блок 25 формирует ранжированный список от большего к меньшему коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и суточными графиками нагрузки каждой подстанции (6÷20) кВ, заданную модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, заданные допустимые коэффициенты мощности в узлах нагрузки.

Блок 26 выбора подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения исключает из ранжированного списка от большего к меньшему коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и суточными графиками нагрузки каждой подстанции (6÷20) кВ те значения, которые выше заданного граничного значения коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и суточными графиками нагрузки каждой подстанции (6÷20) кВ с целью исключения из дальнейшего рассмотрения подстанции (6÷20) кВ, графики нагрузки которых однородны централизованному регулированию напряжения. Для этого блок 26 выбора подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения выбирает методом математического сравнения те коэффициенты корреляции из ранжированного списка от большего к меньшему коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и суточными графиками нагрузки каждой подстанции (6÷20) кВ, значения которых ниже заданного граничного значения. С привязкой к заданной модели электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, и в соответствии со списком подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения формируется список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых будут установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения совместимости по централизованному регулированию напряжения.

На выходе блок 26 выбора подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения формирует список подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения, список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых будут установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения совместимости по централизованному регулированию напряжения, заданную модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, заданные допустимые коэффициенты мощности в узлах нагрузки.

Блок 27 определения вектора значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ может быть выполнен в виде алгоритма, который определяет вектор значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ по формуле:

,

где - значение активной мощности в относительных единицах суточного графика нагрузки центра питания в час t, - значение активной мощности в относительных единицах суточного графика нагрузки подстанции из списка подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения в час t. На выходе блок 27 определения вектора значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ формирует вектор значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ, список подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения, список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых будут установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения совместимости по централизованному регулированию напряжения, заданную модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, заданные допустимые коэффициенты мощности в узлах нагрузки.

Блок 28 определения вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ может быть выполнен в виде алгоритма, который определяет положение несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ в заданной модели электрических сетей (6÷20) кВ. Для этого производится расчет узлов расстановки заданной модели электрических сетей (6÷20) кВ, который может быть произведен методом Ньютона, и подсчет вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ по формуле

K_П(t)=U_max(t)-U_j(t),

где U_max(t) - потери напряжения в процентах от номинального значения до наиболее удаленных шин низшего напряжения несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ по результатам расчета узлов расстановки заданной модели электрических сетей (6÷20) кВ в час t, U_j(t) - потери напряжения в % от номинального значения до шин низшего напряжения несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ по результатам расчета узлов расстановки заданной модели электрических сетей (6÷20) кВ в час t. На выходе блок 28 определения вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ формирует вектор коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ, параметры рассчитанного узлов расстановки - напряжения в узлах электрических сетей (6÷20) кВ и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, вектор значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ, список подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения, список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых будут установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения совместимости по централизованному регулированию напряжения, заданную модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, заданные допустимые коэффициенты мощности в узлах нагрузки.

Блок 29 определения мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ может быть выполнен в виде алгоритма, который определяет мощность средств компенсации реактивной мощности устанавливаемых на несовместимых централизованному регулированию подстанциях (6÷20) кВ в соответствии со списком подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения. Для этого необходимо определить относительную требуемую реактивную мощность средств компенсации реактивной мощности по формуле:

где S_{ТП j} - номинальная мощность несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ в кВА, Q_OТН(t) - относительное значение требуемой реактивной мощности средств компенсации реактивной мощности для несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ в час t, определяется исходя из значений компоненты вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ K _П(t) и величины компонент вектора значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ _j (см. фиг. 6)

На выходе блок 29 определения мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ формирует модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, параметры рассчитанного узлов расстановки - напряжения в узлах электрических сетей (6÷20) кВ и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых будут установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения совместимости по централизованному регулированию напряжения, допустимые коэффициенты мощности в узлах нагрузки.

По результатам расстановки средств компенсации реактивной мощности блок 9 формирует на выходе список номеров узлов, в которые были установлены средства компенсации реактивной мощности, а также соответствующих номерам узлов мощностей установленных средств компенсации реактивной мощности.

Полученная на выходе блока 9 информация поступает на вход блока 10, который осуществляет проверку выполнения условия: находятся ли коэффициенты мощности нагрузки в узлах сети (6÷20) кВ в допустимых диапазонах. При невыполнении указанного условия блок 11 осуществляет расстановку средств компенсации реактивной мощности в узлах сети с точки зрения нормализации коэффициентов мощности в узлах нагрузки сети (6÷20) кВ итерационно путем установки в узлы нагрузки, для которых не выполнено условие блока 10, единичной мощности средств компенсации реактивной мощности до тех пор, пока условие блока 10 для всех узлов сети (6÷20) кВ будет выполнено.

По результатам такой расстановки средств компенсации реактивной мощности блок 11 формирует список номеров узлов, в которых были установлены средства компенсации реактивной мощности, а также соответствующих номерам узлов мощностей установленных средств компенсации реактивной мощности.

Далее параметры электрических сетей (6÷20) кВ с учетом установленных в блоках 9 и 11 средств компенсации реактивной мощности использует блок 12, который производит выбор мест установки и объемов средств компенсации реактивной мощности с точки зрения снижения потерь активной мощности в электрической сети. В результате блок 12 формирует на выходе список номеров узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которые были установлены средства компенсации реактивной мощности, а также соответствующих этим номерам узлов мощностей установленных средств компенсации реактивной мощности.

После реализации последовательности действий в блоках 8÷12 для каждой из исследуемых электрических сетей (6÷20) кВ блок 13 осуществляет формирование общего решения по установке средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ. При этом он формирует таблицу общего решения по выбору мест установки средств компенсации реактивной мощности и присваивает рейтинг узлам исследуемой электрической сети с точки зрения размещения в этом узле средств компенсации реактивной мощности. Требуемая мощность средств компенсации реактивной мощности соответствует результатам работы блоков 9, 11 и 12.

Блок 10 проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ осуществляет проверку выполнения условия: находятся ли коэффициенты мощности в узлах нагрузки в допустимых диапазонах.

На первом выходе, соответствующем выполнению указанного выше условия, блок 10 формирует модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, параметры рассчитанного узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети 35 кВ и выше и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, а также список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых были установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения допустимых коэффициентов мощности узлов нагрузки, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности. Эта информация поступает на вход блока 12 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ.

На втором выходе, соответствующем не выполнению условия, блок 10 формирует модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, параметры рассчитанного узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрической сети (6÷20) кВ и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам сети, а также допустимые коэффициенты мощности для всех узлов нагрузки. Полученная информация со второго выхода блока 10 поступает на вход блока 11 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности по коэффициентам мощности узлов нагрузки электрических сетей (6÷20) кВ.

Блок 11 осуществляет расстановку средств компенсации реактивной мощности в узлах модели сети (6÷20) кВ, в которых не выполнено условие блока 10. Блок 11 осуществляет установку средств компенсации реактивной мощности итерационно путем размещения единичной мощности средств компенсации реактивной мощности индуктивного или емкостного типа с последующим повторным расчетом узлов расстановки на модели электрических сетей до тех пор, пока не будет достигнуто выполнение условия блока 10 проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ.

По результатам расстановки средств компенсации реактивной мощности блок 11 формирует модель электрических сетей (6÷20) кВ для расчета узлов расстановки, параметры рассчитанных узлов расстановки - напряжения в узлах декомпозированной электрических сетей (6÷20) кВ и перетоки мощности (активной, реактивной и полной) по всем линиям и трансформаторам электрических сетей (6÷20) кВ, а также список номеров узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых были установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения выполнения условий блока 10 проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности.

Блок 12 определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, на который поступает данные с выхода блока 10, определяет места установки средств компенсации реактивной мощности на основании определения граничного значения снижения потерь активной мощности в электрической сети по стоимости устанавливаемых средств компенсации реактивной мощности и стоимости потерь электроэнергии, последующего сопоставления фактически достигаемого снижения потерь активной мощности в сети при установке средств компенсации реактивной мощности попеременно в узлы электрической сети с рассчитанным граничным значением. К установке средств компенсации реактивной мощности блок 12 принимает те узлы модели электрической сети, при установке средств компенсации реактивной мощности в которые фактически получаемое снижение суммарных потерь активной мощности в сети не ниже рассчитанного граничного значения.

По результатам расстановки средств компенсации реактивной мощности блок 12 формирует список узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которых были установлены средств компенсации реактивной мощности для обеспечения выполнения условий блока 8 проверки напряжения в узлах электрических сетей (6÷20) кВ, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности, а также список номеров узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых были установлены средства компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, и соответствующих этим номерам узлов мощностей средств компенсации реактивной мощности. С выхода блока 12 информация поступает на вход блока 13.

Блок 13 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ осуществляет формирование общего решения по установке средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ путем создания таблицы общего решения по выбору мест установки средств компенсации реактивной мощности.

Пример выполнения блока 13 формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ приведен на фиг. 5. Блок 13 включает последовательно соединенные блок 30 задания коэффициентов влияния установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, блок 31 задания коэффициентов значимости установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, блок 32 задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок 33 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок 34 задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок 35 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок 36 определение весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети (6÷20) кВ, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, блок 37 ранжирования узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности.

Блок 30 задания коэффициентов влияния установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ, коэффициент влияния по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, равный единице. Всем остальным номерам узлов сетей (6÷20) кВ блок 30 ставит в соответствие коэффициент влияния по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, равный нулю.

На выходе блок 30 формирует список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения, соответствующих им коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации коэффициентов мощности узлов нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности.

Блок 31 задания коэффициентов значимости установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, коэффициент значимости по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, равный единице в том случае, если решение данной задачи было выбрано пользователем моделирующего устройства как приоритетное. В противном случае блок 31 ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, коэффициент значимости по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, равный нулю.

На выходе блок 31 формирует список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения, соответствующих им коэффициентов влияния и значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности.

Блок 32 задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к нормализации коэффициентов мощности нагрузки в сетях (6÷20) кВ, коэффициент влияния по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, равный единице. Всем остальным номерам узлов сети (6÷20) кВ блок 32 ставит в соответствие коэффициент влияния по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, равный нулю. На выходе блок 32 задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации формирует список узлов модели электрической сети (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрической сети (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрической сети (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 33 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к нормализации коэффициентов мощности в сетях (6÷20) кВ, коэффициент значимости по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, равный единице в том случае, если решение данной задачи было выбрано пользователем моделирующего устройства как приоритетное. В противном случае блок 33 ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к нормализации коэффициентов мощности в сетях (6÷20) кВ, коэффициент значимости по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, равный нулю.

На выходе блок 33 формирует список узлов модели электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит нормализации коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрической сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 34 задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности в электрической сети ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к снижению потерь активной мощности в сетях (6÷20) кВ, коэффициент влияния по снижению потерь активной мощности, равный единице. Всем остальным номерам узлов сетей (6÷20) кВ блок 34 ставит в соответствие коэффициент влияния по снижению потерь активной мощности, равный нулю.

На выходе блок 34 формирует список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит нормализации коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующих им коэффициентов влияния, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности.

Блок 35 задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности может быть выполнен в виде алгоритма, который ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к снижению потерь активной мощности, коэффициент значимости по снижению потерь активной мощности, равный единице в том случае, если решение данной задачи было выбрано пользователем моделирующего устройства как приоритетное. В противном случае блок 35 ставит в соответствие номерам узлов, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит к снижению потерь активной мощности, коэффициент значимости по снижению потерь активной мощности, равный нулю.

На выходе блок 35 формирует список узлов модели электрических сетях (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующих им коэффициентов влияния и коэффициентов значимости узлов сети, установка средств компенсации реактивной мощности в которые приводит нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности, соответствующих им коэффициентов влияния и значимости, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности; список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для разгрузки силового трансформаторного оборудования, соответствующей им мощности средств компенсации реактивной мощности.

Блок 36 определение весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети (6÷20) кВ, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности вычисляет для каждого узла модели электрических сетей (6÷20) кВ, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для решения той или иной технической задачи, весовой коэффициент узла, равный сумме произведений коэффициентов влияния и коэффициентов значимости по:

- устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения;

- нормализации коэффициентов мощности узлов нагрузки;

- снижению потерь активной мощности в сети.

На выходе блок 36 формирует список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, соответствующих им весовых коэффициентов, а также мощности средств компенсации реактивной мощности для решения той или иной технической задачи.

Блок 37 ранжирования узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности ранжирует список узлов модели электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности для решения той или иной технической задачи, по убыванию весовых коэффициентов. На выходе блок 37 формирует ранжированный в соответствии с заданными приоритетными техническими задачами список узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, а также значения мощности средств компенсации реактивной мощности, необходимых для решения заданных приоритетных технических задач в сетях (6÷20) кВ.

На выходе блок 13 составляет рейтинг узлов модели электрической сети (6÷20) кВ с точки зрения установки в каждом узле средств компенсации реактивной мощности, а также соответствующие этим узлам значения требуемой мощности средств компенсации реактивной мощности.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет определить места установки и требуемую мощность средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, места установки и мощности средств компенсации реактивной мощности для обеспечения допустимого напряжения в узлах электрической сети.

Предложенное техническое решение может быть использовано электроэнергетическими и электросетевыми компаниями при определении мест установки и объемов средств компенсации реактивной мощности, как в процессе текущей эксплуатации, так и при планировании развития электрических сетей; высшими и средне-специальными учебными заведениями при подготовке специалистов в области электроэнергетики, научно-исследовательскими организациями.

1. Моделирующее устройство для определения мест установки средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения, содержащее блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше и блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, отличающееся тем, что оно дополнительно имеет блок ввода информации и выбора электрических сетей, блок декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, блок проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности по напряжению и коэффициентам мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше, блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, блок проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, причем первый выход блока ввода информации и выбора электрических сетей соединен со входом блока декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, а второй - с первым входом блока проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, при этом блок декомпозиции электрической сети 35 кВ и выше, блок проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше, блок

определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше и блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях 35 кВ и выше соединены последовательно, кроме того последовательно соединены блок проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ, блок проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ, блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для снижения потерь активной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ и блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ, второй выход блока проверки напряжения в узлах и коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше через блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности по напряжению и коэффициентам мощности узлов нагрузки в электрических сетях 35 кВ и выше соединен с его вторым входом, второй выход блока проверки напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ через блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ соединен с его вторым входом, а второй выход блока проверки коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ через блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом коэффициентов мощности узлов нагрузки в электрических сетях (6÷20) кВ соединен с его вторым входом.

2. Моделирующее устройство по п. 1 отличающееся тем, что блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности с учетом разгрузки силового трансформаторного оборудования центров питания в электрических сетях 35 кВ и выше содержит последовательно соединенные блок выбора силовых трансформаторов перегруженных полной мощностью нагрузки, блок исключения силовых трансформаторов перегруженных активной мощностью нагрузки и блок определения максимальной и минимальной необходимой мощности средств компенсации реактивной мощности.

3. Моделирующее устройство по п. 1 отличающееся тем, что блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной

мощности в электрических сетях 35 кВ и выше содержит последовательно соединенные блок выбора коэффициентов влияния средств компенсации реактивной мощности в узлах сети по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации напряжения и коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов влияния по снижению потерь активной мощности в электрической сети, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок задания коэффициентов влияния по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по разгрузке силового трансформаторного оборудования, блок определения весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети 35 кВ и выше, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности, блок ранжирования узлов электрической сети 35 кВ и выше, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности.

4. Моделирующее устройство по п. 1 отличающееся тем, что блок определения узлов расстановки средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в электрических сетях (6÷20) кВ содержит последовательно соединенные блок расчета коэффициентов корреляции между суточными графиками нагрузки центра питания и подстанций (6÷20) кВ, блок выбора подстанций с коэффициентом корреляции ниже заданного граничного значения, блок определения вектора значений, дополняющих разность ординат суточных графиков активной мощности центра питания и несовместимых централизованному регулированию подстанций (6÷20) кВ, блок определение вектора коэффициентов положения подстанций (6÷20) кВ и блок определения мощности средств компенсации реактивной мощности для устранения несовместимости по централизованному регулированию напряжения в сети (6÷20) кВ.

5. Моделирующее устройство по п. 1 отличающееся тем, что блок формирования общего решения по размещению средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях (6÷20) кВ содержит последовательно соединенные блок задания коэффициентов влияния установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию

напряжения, блок задания коэффициентов значимости установки средств компенсации реактивной мощности по устранению несовместимости по централизованному регулированию напряжения, блок задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по нормализации коэффициентов мощности нагрузки, блок задания коэффициентов влияния узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок задания коэффициентов значимости узлов установки средств компенсации реактивной мощности по снижению потерь активной мощности, блок определение весовых коэффициентов для каждого узла электрической сети (6÷20) кВ, в котором выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности и блок ранжирования узлов электрических сетей (6÷20) кВ, в которых выявлена необходимость установки средств компенсации реактивной мощности.