Учёт коронного разряда в задачах оперативно-диспетчерского контроля режима сети 500 кВ

Введение. В статье представлены результаты применения предлагаемой авторами методики по определению параметров ненаблюдаемых узлов энергосистемы. Дефицит нового типа электроизмерительных приборов – устройств синхронизированных векторных данных (УСВИ)  – актуализирует разработку алгоритма по определению электротехнических параметров ненаблюдаемых узлов энергосистемы, т. е. узлов, не оснащённых УСВИ.

Цель – на примере воздушной линии электропередачи (ЛЭП) длиной 286 км провести исследование влияния коронного разряда при различных погодных условиях, характерных для ряда российских регионов, на изменение режимных параметров ЛЭП: потерь напряжения, фазового угла тока и напряжения.

Материалы и методы. Расчёты проводились на двух моделях: с динамической короной, зависящей от метеорологических условий (методика Левитова), и со статичным разрядом, определяемым по среднегодовым потерям.

Результаты и обсуждение. Установлено, что влияние динамической короны на расхождение потерь напряжения с ожидаемым результатом (т. е. полученным по традиционной модели со статичной короной) ничтожно мало (не более 200 В), тогда как воздействие на сдвиги фаз тока и напряжения гораздо существеннее и выходит, как правило, за пределы погрешностей УСВИ. В работе отмечено, что сдвиг фаз тока в гораздо большей степени подвержен отклонению от ожидаемого по модели с неизменным коронным разрядом значения.

Заключение. Рекомендовано в будущем учитывать эффект метеорологически зависимой короны как с позиций возможности возникновения накопленной ошибки (если вычисления ведётся по ряду ЛЭП, оснащённых лишь несколькими УСВИ в начале или конце), так и с учётом перспективных алгоритмов автоматической оценки и реагирования на события в системе во избежание ошибочных трактовок, вызванных изменением погоды, сдвигов фаз в качестве потенциально опасных электротехнических процессов, вызванных режимными процессами возможного перехода системы в предаварийное состояние.

1. Жуков А., Дубинин Д., Опалев О. Развитие систем мониторинга и управления в ЕЭС России на платформе векторных измерений параметров // Электроэнергия. Передача и распределение. 2014. № 2 (23). С. 52-65.

2. Концепция развития и применения технологии синхронизированных векторных измерений для повышения качества и надежности управления электроэнергетическим режимом ЕЭС России на период до 2020 года: утв. распоряжением ОАО «СО ЕЭС» от 05.04.2016 № 44р. Официальный сайт СИГРЭ. URL: https://www.dgre.ru/reseaгch_commitets/ik_rus/b5_rus/activity/wg/B5.3/Концепция%20развития%20и%20применения%20технологии%20СВИ.pdf (дата обращения: 23.09.2023)

3. ГОСТ Р 59365-2021. Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Система мониторинга переходных режимов. Устройства синхронизированных векторных измерений. Нормы и требования. Введ. 01.05.2021. М.: Стандартинформ, 2021. 50 с.

4. Веников В. А., Глазунов А. А., Жуков Л. А. и др. Электрические системы. Электрические сети: учебник для электроэнерг. спец. вузов / под ред. В. А. Веникова, В. А. Строева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1998. 511 с.: ил.

5. Бакай Е. О. Экономико-статистический анализ потерь при передаче электроэнергии по высоковольтным проводам в России // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Экономика и менеджмент». 2017. Т. 11. № 4. С. 117-125.

6. Тамазов А. И. Определение годовых потерь электроэнергии на корону с помощью индекса погоды // Электричество. 2010. № 12. С. 19-28.

7. Шаров Ю., Пелымский В., Гаджиев М. Снижение потерь электроэнергии при внедрении Smart Grid // Электроэнергия. Передача и распределение. 2011. № 6 (9). С. 60-64.

8. Рахаев А. В. Анализ методов проектирования централизованной системы автоматического регулирования напряжения в электрических сетях // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Сер. техн. науки. 2020. № 1 (65). С. 114-128.

9. Руководящие указания по учету потерь на корону и помех от короны при выборе проводов воздушных линий электропередачи переменного тока 330-750 кВ и постоянного тока 800-1500 кВ. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975. 71 с.

10. Караханян Л. О., Арутюнян А. С. Разработка математической модели расчета потерь на корону в воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше в высокогорных условиях // Вестник НПУА. Электротехника. Энергетика. 2016. № 2. С. 46-55.

11. Левитов В. И. Корона переменного тока. М.: Изд-во МЭИ, 1969. 128 с.: ил.

12. Зарудский Г. К. Минимизация технических потерь активной мощности в воздушных линиях электропередачи сверхвысокого напряжения с учетом коронирования проводов // Электричество. 2022. № 3. С. 5-21.

13. Гаджиев М. Г. Анализ систематической погрешности измерения потерь на корону и в проводах в режиме реального времени // Электричество. 2011. № 3. С. 30-36.

14. Автоматизированная информационная система обработки режимной информации. Страница официального сайта Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации - Мирового центра данных (ВНИИГМИ-МЦД). URL: https://aisori-m.meteo.ru/waisori/ (дата обращения: 23.09.2023)

15. Архив погоды в Ростове-на-Дону. Метеорологический портал ООО «Расписание Погоды». URL: https://rp5.ru/Архив_погоды_в_Ростове-на-Дону (дата обращения: 23.09.2023)

16. Варбанец Т. В. Метеорология: учебное пособие. Одесса: Феникс, 2008. 228 с.

17. Кирпичникова И. М., Горшков К. Е., Сабитов Р. В. Оптимизация работы электрической сети с применением элементов гибких передач // Вестник ЮУрГУ. Сер. Энергетика. 2021. № 2. С. 53-61.

18. Корнилов Г. П., Медведев Н. М., Кондрашова Ю. Н. Анализ загруженности линий и качества электроэнергии на подстанции Смеловская 500 кВ // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2021. Т. 12. № 1. С. 79-83.

19. Буравцов В. Н., Толасов А. Г., Чистяков А. Д. и др. Измерение потерь мощности на корону и в проводах ВЛ 500 кВ «Конаково - Трубино» в режиме реального времени // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2007. № 1. С. 6-9.

20. Беляева Л. А., Булатов Б. Г. Оценка потерь электроэнергии на корону по данным телеметрии // Вестник ЮУрГУ. Сер. Энергетика. 2007. Вып. 8. № 20. С. 43-45.

21. Баламетов А. Б. Модели линии электропередачи для оперативной оценки режима по синхронизированным векторным измерениям // Herald of the Azerbaijan Engineering Academy. 2022. Vol. 14. № 1. P. 90-100.

22. Стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.240.01.244-2017. Нормы точности измерений режимных и технологических параметров, измеряемых на объектах ПАО «ФСК ЕЭС». Методические указания по определению метрологических характеристик измерительных каналов и комплексов. Введение. 31.07.2018. М.: [б. и.], 2017. 91 с.

23. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.130.01.092-2011. Выбор видов и объемов телеинформации при проектировании систем сбора и передачи информации подстанций ЕНЭС для целей диспетчерского и технологического управления. Взамен СТО 56947007-29.240.034-2009. Введение. 03.05.2011. [Б. г.: б. и.], 2011. С. 42 с.