УДК 621.311.13

НОРМАЛІЗАЦІЯ РЕЖИМІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ ПРИ ПАРАЛЕЛЬНІЙ РОБОТІ

Сучасна електроенергетична система складається з сукупності мереж, які утворюють для транспортування потоків енергії в поздовжньому та поперечному напрямках певні рівні. Метою цієї роботи є дослідження режимів таких мереж при паралельній роботі та визначення засобів їх оптимізації. Зазвичай природний режим у системі є анормальним з перевантаженими лініями електропередачі та високим рівнем втрат енергії. Але вимушена відмова від паралельної роботи шляхом розмикання схем мереж нижчого ієрархічного рівня, що зараз застосовується на практиці, не є найкращим вирішенням проблеми, оскільки спричиняє погіршення надійності транспортування електричної енергії та погіршення її якості. Аналіз можливих шляхів нормалізації режиму доцільно виконувати за допомогою математичного моделювання. Слід зазначити, що традиційне використання математичної теорії графів для розробки моделей структури електричних мереж не є цілком адекватним, оскільки не відтворює матеріальне втілення пасивних схем заміщення та фізичні властивості елементів. У той же час тензорний підхід до аналізу режимів електричних мереж дав можливість розробити новий метод визначення електрорушійної сили нормалізації. На відміну від існуючих методів вибору непрямих зовнішніх впливів, запропонований метод більш простий та ефективний при практичній реалізації. Бібл. 6.
Ключові слова: електрична мережа, тензорна модель електричної мережі, режим електричної мережі, паралельна робота, нормалізація режиму електричної мережі.

НОРМАЛИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЕ

Современная электроэнергетическая система может рассматриваться как совокупность сетей разного номинального напряжения и функционального назначения, которые образуют определенные иерархические уровни для параллельного транспортирования потоков энергии. Целью данной работы является исследование процессов в таких сетях и определение средств коррекции режимов, поскольку обычно естественный режим в такой системе является анормальным с перегруженными линиями электропередачи и высоким уровнем потерь энергии. Но вынужденный отказ от параллельной работы сетей различного уровня путем размыкания сетей низшего иерархического уровня, который применяется сейчас на практике, не является наилучшим решением проблемы, поскольку влечет за собой снижение надежности транспортирования электроэнергии и ухудшение ее качества. Анализ возможных мероприятий по нормализации режима целесообразно выполнять с помощью математических моделей электрических сетей. Следует отметить, что традиционное использование математической теории графов при создании моделей структуры электрических сетей не является вполне адекватным, поскольку не воспроизводит материальное воплощение пассивных схем замещения и физические свойства элементов. В то же время тензорный подход к анализу режимов электрических сетей дал возможность разработать метод определения ЭДС нормализации. Следует отметить использование контурной модели сети, которая позволяет определить необходимое корректирующее воздействие на внутренние параметры режима электрической сети, а не на внешние, как до этого времени было принято в узловой модели. Предложенный метод более прост и эффективен при практической реализации. Библ. 6.
Ключевые слова: электрическая сеть, тензорная модель электрической сети, режим электрической сети, параллельная работа, нормализация режима электрической сети.

THE NORMALIZATION OF ELECTRIC NETWORKS FOR PARALLEL OPERATION

The ensembles of networks are used in the up-to-date power transmission systems, because they allow increasing reliability and stability of work. However, parallel work networks with transmission lines of different voltages and constructions causes to occurrence of such factor as heterogeneity of a network. If the ratio between reactance and resistance is identical for all branches of electrical networks, these networks may be called homogeneous ones. A network, which is building with cables of the same mark or overhead transmission lines with the same type of wire and design, is quite homogeneous. Obviously, all-existing or future electrical networks are non-homogeneous ones. The heterogeneity is accompanied by lots of negative consequences: increasing level of energy losses, decreasing of power quality and overloading of transmission lines. Therefore, decreasing of heterogeneity is one of the most significant goals of network optimization. The paper presents the analysis of abnormal steady states in the heterogeneous parallel electrical networks. The correction of a load flow for approaching it to load flow in a homogeneous network is the solution of problem. The equilibrating electromotive forces must be applied to closed loops of an electrical network for load flow normalizing. The equilibrating voltage value can be found from the condition of coincidence current flow in a homogeneous electrical network (this current flow is called "economic", as it is accompanied by minimum of energy losses) with natural current flow in r-circuit of the network (it is the circuit, in which longitudinal elements consist of only resistances). The tensors analysis of networks is the most preferable for the obtaining of loop model. This theory allows deriving expressions in the most compact and generalized forms, and expands the results of studying some single system for all systems. It should be noted the use of the loop network model, which allows to determine the necessary corrective influence on the internal parameters of electric network, not on the outside, as it was taken for the nodal model. The proposed method is more simple and effective in practice. References 6.
Key words: electrical network, tensor model of the electrical network, homogeneous electric network, parallel operation, normalization of steady state.