Спосіб оптимального керування параметрами нормальних режимів електроенергетичних систем

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб оптимального керування параметрами нормальних режимів електроенергетичних систем, який включає вимірювання величини напруг в контрольованих вузлах електричної мережі; вимірювання величини струмів у контрольованих перерізах системи; формування сигналу, пропорційного величині економічних збитків від відхилення перетоку потужності в контрольованих перерізах від допустимої величини потужності; вимірювання значення частоти в електроенергетичній системі; визначення чутливості параметрів режиму роботи системи до зміни вузлових навантажень; формування сигналу, який пропорційний до економічного збитку від відхилення величини частоти від номінальної величини; додавання цього сигналу до сигналу, який пропорційний економічному збитку від відхилення перетікань потужностей по контрольованих перерізах; порівняння отриманого сигналу із сигналом, пропорційним до величини допустимих, економічно обґрунтованих збитків, обумовлених властивостями та технологічними умовами роботи електричної мережі, який є уставкою регулювання, який відрізняється тим, що враховують коефіцієнт ефективності функціонування пристрою регулювання під навантаженням, визначають коефіцієнт втрат, причому коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "накопичений комутований струм" визначають за формулою:

,

залишкового струму комутації за формулою:

та коефіцієнт ресурсу по параметру кількості перемикань за формулою:

,

вагових коефіцієнтів за виразами:

,

,

,

вартість понаднормованих технічних втрат потужності за виразом:

,

сумарну вартість за виразом:

, де

,  - вартості: - втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі, - ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях;

 - кількість потрібних перемикань для досягнення оптимального режиму;

 - оптимальне значення втрат активної потужності;

 - значення втрат активної потужності при відмові від перемикань даним трансформатором;

 - залишковий струм комутації;

 - струм, який комутує трансформатор при одному перемиканні;

 - струм, який повинен комутувати трансформатор по паспорту;

 - накопичений комутований струм;

 - нормативне значення технічних втрат активної потужності;

 - поточне значення втрат активної потужності;

 - вартість електроенергії;

 - тривалість періоду між перемиканнями,

коефіцієнт ефективності функціонування трансформатора розраховують за виразом:

, (14)

коефіцієнт залишкового ресурсу  для одного високовольтного вводу:

, (15)

використовують загальний коефіцієнт залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора, який розраховують за виразом:

, (16)

де  - коефіцієнт, який враховує вплив кожного високовольтного вводу окремо;

 - кількість високовольтних вводів (погіршення стану одного високовольтного вводу, а інший не впливає);

 коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу";

 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу,

, (17)

де  - кількість відхилень контрольованого параметру - "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу;

 - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень,

коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" визначають за виразом:

, (18)

де:  - граничне нормативне значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу - i-го діагностичного параметра;

 - значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу - i-го діагностичного параметра на момент контролю;

 - початкове значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу - діагностичного параметра (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту),

 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску";

 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" від гранично допустимого нормованого значення температури у верхній частині високовольтного вводу,

, (19)

де  - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" від гранично допустимого нормованого значення температури у верхній частині високовольтного вводу;

 - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень,

коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" визначається за виразом:

, (20)

де:  - граничне нормативне значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу;

 - значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу на момент контролю;

 - початкове значення надлишкової температури у верхній частині ВВ (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту);

 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу";

 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання температури в області вимірювального виводу" від гранично допустимого нормованого значення температури в області вимірювального виводу,

, (21)

де  - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури в області вимірювального виводу" від гранично допустимого нормованого значення температури в області вимірювального виводу;

 - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень;

коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу" визначається за виразом:

, (22)

де:  - граничне нормативне значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу;

 - значення надлишкової температури в області вимірювального виводу високовольтного вводу на момент контролю;

 - початкове значення в області вимірювального виводу високовольтного вводу (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту);

 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу";

 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення температури покришки вводу,

, (6)

де  - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення температури покришки високовольтного вводу;

 - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень;

коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" визначається за виразом:

, (23)

де:  - граничне нормативне значення надлишкової температури покришки високовольтного вводу;

 - значення надлишкової температури покришки високовольтного вводу на момент контролю;

 - початкове значення температури покришки високовольтного вводу (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту);

 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла";

 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" від гранично допустимого нормованого значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла,

, (24)

де  - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" від гранично допустимого нормованого значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла;

 - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень;

коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" визначають за виразом:

, (25)

де:  - граничне нормативне значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу;

 - значення надлишкової температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла на момент контролю;

 - початкове значення температури верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту),

формують регулюючий сигнал на пристрої регулювання під навантаженням трансформаторів, пропорційний до відхилення поточних сумарних втрат потужності в електроенергетичній системі від їх оптимальних значень, узгоджують сформований сигнал із сигналом, який враховує обмеження: за напругою, за частотою, за максимальним допустимим струмом ліній електропередач, за зоною нечутливості регулятора під напругою, за нормованими загальносистемними втратами електричної потужності в лініях електропередач, за результатами узгодження, при необхідності, корегують раніше сформований регулюючий сигнал, який передають на привід пристрою регулювання під навантаженням трансформатора.

Текст

Реферат: Спосіб оптимального керування параметрами нормальних режимів електроенергетичних систем включає вимірювання величини напруг в контрольованих вузлах електричної мережі; вимірювання величини струмів у контрольованих перерізах системи; формування сигналу, пропорційного величині економічних збитків від відхилення перетоку потужності в контрольованих перерізах від допустимої величини потужності; вимірювання значення частоти в електроенергетичній системі; визначення чутливості параметрів режиму роботи системи до зміни вузлових навантажень; формування сигналу, який пропорційний до економічного збитку від відхилення величини частоти від номінальної величини; додавання цього сигналу до сигналу, який пропорційний економічному збитку від відхилення перетікань потужностей по контрольованих перерізах; порівняння отриманого сигналу із сигналом, пропорційним до величини допустимих, економічно обґрунтованих збитків, який є уставкою регулювання, та визначення коефіцієнта втрат, коефіцієнта залишкового ресурсу по параметру накопиченого комутованого струму, залишкового струму комутації, коефіцієнта ресурсу по параметру кількості перемикань, загального коефіцієнта залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора, вагових коефіцієнтів, вартості понаднормованих технічних втрат потужності, сумарної вартості; визначення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. UA 88827 U (12) UA 88827 U UA 88827 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до електротехніки і може знайти застосування в автоматичних засобах оперативного керування режимами енергосистем в режимі реального часу. Відомий спосіб регулювання режиму роботи електроенергетичної системи (EEC) [Котов И.А. Оперативная интеллектуальная поддержка решений диспетчера энергообъеденения. - Дисс. канд. техн. наук. - Киев, 1994. - 248 с.], який здійснює регулювання перетоками потужностей по гілках схеми основної електричної мережі електроенергетичної системи (EEC) у відповідності з певними продукційними правилами обробки вхідних сигналів потужностей в гілках схеми та порівняння останніх з уставками припустимих та необхідних перетоків потужності по вітках схеми. В цьому способі вимірюють величини напруг у контрольних вузлах навантаження та величини струмів на контрольних ділянках, перетворюють ці сигнали в величини потужностей, які перетікають по мережі, порівнюють ці сигнали з уставками припустимих та необхідних перетоків та визначають склад регулювальних впливів на параметри елементів схеми основної мережі контрольованої EEC. Недоліком такого способу є низька ефективність, значна похибка отриманих результатів через неврахування динамічних параметрів енергетичної системи під час її функціонування в режимі реального часу та неврахування потрібних оптимальних (за параметром мінімальних сумарних втрат електричної енергії в EEC) параметрів режиму, пошкоджуваність обладнання (вимикачів, трансформаторів і т. п.) під час реалізації рекомендованого складу регулювальних впливів з причини неврахування поточного технічного стану цього обладнання. Відомий спосіб регулювання режиму роботи електроенергетичної системи (патент України № 51198U, МПК H02J 3/24. Бюл. № 13, 2010 p.). Цей спосіб регулювання режиму роботи EEC передбачає вимірювання величини напруги в контрольованих вузлах електричної мережі, вимірювання струмів в перерізах та вимірювання частоти в системі, визначення чутливості параметрів режиму роботи системи до зміни вузлових потужностей, формування сигналу, пропорційного до економічного збитку від роботи системи після зміни вузлових навантажень, додавання його з сигналом, пропорційним до збитків від відхилення перетоків потужностей по контрольованих перерізах від оптимальних, порівняння отриманого сигналу із сигналом, пропорційним до величини допустимих, економічно обґрунтованих збитків, обумовлених властивостями та технологічними умовами роботи електричної мережі, який є уставкою регулювання, врахування коефіцієнта якості функціонування регулятора під напругою, визначення коефіцієнту втрат за виразом: Рнеопт  Ропт k в трат  (1) Ропт , де Рнеопт - втрати потужності в EEC внаслідок відмов в роботі трансформатора, Ропт втрати потужності в EEC в оптимальному режимі, врахування коефіцієнта залишкового ресурсу k по параметру кількості перемикань регулятора під навантаженням (РПН) рес пер РПН , який визначається за виразом:  n  n1   k рес.  k1  1  2  n2  ,   (2) де n1 - це кількість потрібних перемикань регулятора під напругою трансформатора, n 2 - це залишкова кількість гарантованих заводом перемикань регулятора під напругою трансформатора, k 1 - це коефіцієнт ресурсу без врахування кількості потрібних перемикань 40 регулятора під напругою трансформатора та залишкової кількості гарантованих заводом перемикань регулятора під напругою трансформатора, який визначається за формулою: n k1  2 (3) nгар. , де nгар. - гарантована заводом кількість перемикань, формування сигналу на зміну структури електроенергетичної системи в залежності від цього порівняння, визначення коефіцієнта відносної вартості перемикань, який знаходять за виразом:  Вкап. рем. k в ід. в арт. перем.    nрем.  В тр   n1 (4) nгар.   , 1 UA 88827 U де 5 10 15 20 25 30 35 В тр - вартість нового трансформатора, nгар. - гарантована заводом кількість перемикань, Вкап. ремонту - вартість капітального ремонту, nрем. - можлива кількість перемикань після ремонту, а коефіцієнт якості функціонування за виразом: k як ф.  k в трат  k рес  k в ід. в арт. перем. (5) , при одночасному контролюванні адекватності вхідної інформації: значення потужності в вузлах, для розрахунків параметрів режиму електроенергетичної системи. Недоліками такого способу є низька ефективність регулювання внаслідок: неврахування (при ранжуванні трансформаторів, які приймають участь в процесі регулювання параметрів режиму EEC, у відповідності до їх якості функціонування) впливу трансформаторів на загальносистемні втрати потужності в лініях електропередач, неврахування вартості втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі внаслідок відмови регулятора під напругою силового трансформатора, вартості ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях, вартості понаднормованих технічних втрат потужності, які спричинені відхиленням поточного значення технічних втрат активної потужності від їх нормативного значення, а також від вартості електроенергії та від часу між перемиканнями, пошкодження РПН під час спроб реалізації регулювальних впливів: та параметрів, які характеризують технічний стан РПН. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб оптимального керування нормальними режимами електроенергетичної системи (патент України № 61058, МПК H02J 3/24. Бюл. № 13, 2011 р.) у відповідності до якого вимірюють величини напруг в контрольованих вузлах електричної мережі, вимірюють величини струмів у контрольованих перерізах системи, формують сигнал, пропорційний до величини економічних збитків від відхилення перетоку потужності в контрольованих перерізах від припустимої величини потужності, вимірюють значення частоти в електроенергетичній системі, визначають чутливість параметрів режиму роботи системи до зміни вузлових потужностей, формують сигнал, який пропорційний до економічного збитку від відхилення величини частоти від номінальної величини, додають цей сигнал до сигналу, який пропорційний економічному збитку від відхилення перетікань потужностей по контрольованих перерізах, порівнюють отриманий сигнал із сигналом, пропорційним до величини допустимих, економічно обґрунтованих збитків, обумовлених властивостями та технологічними умовами роботи електричної мережі, який є уставкою регулювання, враховують коефіцієнт якості функціонування регулятора під навантаженням та визначають коефіцієнт втрат, коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру накопиченого комутованого струму за формулою: I  n  Iком k pecI  зал. (6) Iпасп. , залишкового струму комутації за формулою: Iзал.  Iпасп.  Інак. , (7) та коефіцієнт ресурсу по параметру кількості перемикань за формулою: n n k pec n  зал. (8) nпасп. , вагових коефіцієнтів за виразами: В1 а1  (9) В су м , а2  В2 Всу м а3  (10) , В3 Всу м (11) , вартість понаднормованих технічних втрат потужності за виразом: В3  Рпот  Рнорм С (12) , сумарну вартість за виразом:   2 UA 88827 U Всу м  В1  В 2  В3 (13) , де: B1, B2 - вартості: - втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі, ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях; n кількість потрібних перемикань для досягнення оптимального режиму; Pопт - оптимальне значення втрат активної потужності; Pнеопт - значення втрат активної потужності при відмові 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 від перемикань даним трансформатором; Ізал. - залишковий струм комутації; Іком - струм, який комутує трансформатор при одному перемиканні; Іпасп. - струм, який повинен комутувати трансформатор по паспорту; Інак. - накопичений комутований струм; Pнорм - нормативне значення технічних втрат активної потужності; Pпот - поточне значення втрат активної потужності; C - вартість електроенергії;  - тривалість періоду між перемиканнями. Недоліками такого способу є недостатня якість регулювання режиму роботи електроенергетичної системи за рахунок неврахування того, що складовими частинами умов, в яких іноді доводиться приймати оптимальні рішення, є недостатня відповідність реального технічного стану об'єкта очікуваному, що призводить до низької якості регулювання та до пошкодження обладнання, неточність вхідної інформації про параметри, які характеризують технічний стан трансформаторів, низька ефективність регулювання внаслідок не врахування (при ранжуванні трансформаторів, які приймають участь в процесі регулювання параметрів режиму EEC, у відповідності до їх якості функціонування) впливу технічного стану високовольтних вводів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу оптимального керування режимами роботи електроенергетичної системи, в якому шляхом врахування відхилення потужності, яку передають по лініях електропередач, та частоти в системі від максимальних допустимих значень відхилень при формуванні сигналів на зміну параметрів електричної мережі в аварійних режимах, здійснення регулювального впливу РПН і-того трансформатора електроенергетичної системи, у якого більше значення коефіцієнта якості функціонування в нормальних режимах електроенергетичної системи, врахування, в цьому коефіцієнті, коефіцієнтів залишкового ресурсу РПН по параметрах: "накопичений комутований струм", "кількість перемикань"; коефіцієнта впливу регулювання параметрів режиму і-тим трансформатором на загальносистемні втрати потужності, вартостей втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі, ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях, понаднормованих технічних втрат потужності, врахування обмеження по напрузі, по частоті, за максимальним допустимим струмом ліній електропередач, з врахуванням нечутливості регулятора під навантаженням, за нормованими загальносистемними втратами електричної потужності в лініях електропередач, при визначенні коефіцієнта впливу регулювання параметрів режиму і-тим трансформатором на загальносистемні втрати потужності, врахування технічного стану охолоджувачів трансформаторів, дає можливість зменшити загальносистемні втрати електроенергії і підвищити якість регулювання режиму роботи електроенергетичної системи, більш точно врахувати поточний технічний стан РПН трансформаторів, навантажувальну здатність трансформаторів і зону нечутливості втрат потужності до регулювання трансформаторами з РПН, зменшити пошкоджуваність силових трансформаторів, підвищити ефективність регулювання. Поставлена задача вирішується тим, що в способі оптимального керування режимами роботи електроенергетичної системи вимірюють величини напруг в контрольованих вузлах електричної мережі; вимірюють величини струмів у контрольованих перерізах системи; формують сигнал (клерувальний вплив), пропорційний величині економічних збитків від відхилення перетоку потужності в контрольований перерізах від допустимої величини потужності; вимірюють значення частоти в електроенергетичній системі; визначають чутливість параметрів режиму роботи системи до зміни вузлових навантажень; формують сигнал, який пропорційний до економічного збитку від відхилення величини частоти від номінальної величини; додають цей сигнал до сигналу, який пропорційний економічному збитку від відхилення перетікань потужностей по контрольованих перерізах; порівнюють отриманий сигнал із сигналом, пропорційним до величини допустимих, економічно обґрунтованих збитків, обумовлених властивостями та технологічними умовами роботи електричної мережі, який є уставкою регулювання, враховують коефіцієнт ефективності функціонування пристрою регулювання під навантаженням, визначають коефіцієнт втрат, причому коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "накопичений комутований струм" визначають за формулою: 3 UA 88827 U 5 I  n  Iком , k pecI  зал. Iпасп. залишкового струму комутації за формулою: Iзал.  Iпасп.  Інак. та коефіцієнт ресурсу по параметру кількості перемикань за формулою: n n , k pec n  зал. nпасп. вагових коефіцієнтів за виразами: В а1  1 , Всу м а2  В2 , Всу м В3 , Всу м вартість понаднормованих технічних втрат потужності за виразом: В3  Рпот  Рнорм С , сумарну вартість за виразом: Всу м  В1  В2  В3 , де: B1, B2 - вартості: - втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі, ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях; n кількість потрібних перемикань для досягнення оптимального режиму; Pопт - оптимальне а3  10 15 20   значення втрат активної потужності; Pнеопт - значення втрат активної потужності при відмові від перемикань даним трансформатором; Ізал. - залишковий струм комутації; Іком - струм, який комутує трансформатор при одному перемиканні; Іпасп. - струм, який повинен комутувати трансформатор по паспорту; Інак. - накопичений комутований струм; Pнорм - нормативне значення технічних втрат активної потужності; Pпот - поточне значення втрат активної потужності; C - вартість електроенергії;  - тривалість періоду між перемиканнями, коефіцієнт ефективності функціонування трансформатора розраховують за виразом: k еф.фу нк.  а1  а 2   k pec n  k pec ввод  k pecI  a 3  k в трат (14) , коефіцієнт залишкового ресурсу   25 kpec .BBi  для одного високовольтного вводу:  РT РT PW k pec.BBi  k W  k T33  1  1  k T1РT1  1  k T4 РT 4  k T22 (15) , використовують загальний коефіцієнт залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора, який розраховують за виразом: n k заг.рес     k pec.BB pec i,j (16) , де   1/  - коефіцієнт, який враховує вплив кожного високовольтного вводу окремо;  кількість високовольтних вводів (погіршення стану одного високовольтного вводу, а інший не впливає); i 1 30 35 де k PW - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному W маслі високовольтного вводу", p w - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу, y (17) pw  w m , де y w - кількість відхилень контрольованого параметру - "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу, m - загальна 4 UA 88827 U кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень; коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" визначають за виразом: kW  5 10 15 Р Т обладнання або після ремонту), де k T1 1 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску", p T1 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" від гранично допустимого нормованого значення температури у верхній частині високовольтного вводу, y T1 m T1, гран  T1, пот T1, гран  T1, поч Р kTТ2 2 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу", p T2 - ймовірність відхилень контрольованого параметру – "зростання температури в області вимірювального виводу" від гранично допустимого нормованого значення температури в області вимірювального виводу, p T2  35 (20) , T1,гран - граничне нормативне значення надлишкової температури у верхній частині де: високовольтного вводу, T1,пот - значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу на момент контролю, T1, поч - початкове значення надлишкової температури у верхній частині ВВ (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту). де 30 (19) , де y Т 1 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" від гранично допустимого нормованого значення температури у верхній частині високовольтного вводу, m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" визначається за виразом: k T1  25 (18) Wгран  Wпоч , Wгран - граничне нормативне значення вмісту вологи в трансформаторному маслі де: високовольтного вводу - i-го діагностичного параметра, Wпот - значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу - i-го діагностичного параметра на момент контролю, Wпоч - початкове значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу - діагностичного параметра (на момент введення в експлуатацію нового pT1  20 Wгран  Wпот yТ2 m (21) , де y Т 2 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури в області вимірювального виводу" від гранично допустимого нормованого значення температури в області вимірювального виводу, m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень; коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу" визначається за виразом: k T2  T2, гран  T2, пот T2, гран  T2, поч (22) , де: T2 ,гран - граничне нормативне значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу, T2 ,пот - значення надлишкової температури в області вимірювального 5 UA 88827 U виводу високовольтного вводу на момент контролю, T2, поч - початкове значення в області вимірювального виводу високовольтного вводу (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту). Р 5 Т де k T3 3 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу", p T3 ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення температури покришки вводу, p T3  10 15 yТ3 m (6) , де y Т 3 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення температури покришки високовольтного вводу, m загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень; коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" визначається за виразом: k T3  де: T3, гран  T3, пот T3, гран  T3, поч T3, гран (23) , граничне нормативне значення надлишкової температури покришки високовольтного вводу, T3,пот - значення надлишкової температури покришки високовольтного вводу на момент контролю, T3, поч - початкове значення температури покришки 20 високовольтного вводу (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту), Р k T Т 4 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву 4 верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла", p T4 - ймовірність відхилень контрольованого параметру 25 - "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" від гранично допустимого нормованого значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла, p T4  30 35 m (24) , де y Т 4 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" від гранично допустимого нормованого значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла, m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень; коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" визначають за виразом: kT4  40 yТ4 T4, гран  T4, пот T4, гран  T4, поч (25) , де: T4, гран - граничне нормативне значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, T4, пот - значення надлишкової температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в 6 UA 88827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 циркуляції трансформаторного масла на момент контролю, T4, поч - початкове значення температури верхньої частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту), формують регулюючий сигнал на пристрою регулювання під навантаженням трансформаторів, пропорційний до відхилення поточних сумарних втрат потужності в електроенергетичній системі від їх оптимальних значень, узгоджують сформований сигнал із сигналом, який враховує обмеження: за напругою, за частотою, за максимальним допустимим струмом ліній електропередач, за зоною нечутливості регулятора під напругою, за нормованими загальносистемними втратами електричної потужності в лініях електропередач, за результатами узгодження, при необхідності, корегують раніше сформований регулюючий сигнал, який передають на привід пристрою регулювання під навантаженням трансформатора. Під сигналом об'єкта розуміємо регульовані параметри. З точки зору автоматичного регулювання під об'єктом регулювання розуміємо фізичні установки з приєднаними регулювальними пристроями, у яких протікає регульований процес. Промислові установки являють собою, як правило, складні об'єкти з декількома регульованими параметрами. Складний об'єкт регулювання можна розбити на кілька простих об'єктів з одною регульованою величиною й одним регулювальним органом. Для впливу на вихідні сигнали (регульовані параметри) об'єкта необхідно мати можливість цілеспрямовано змінювати його вхідні сигнали. Такі вхідні сигнали об'єкта називають регулювальними параметрами, а їхня цілеспрямована зміна - регулювальним виливом. На кресленні показана функціональна схема автоматизованої системи регулювання режиму електроенергетичної системи, за допомогою якої здійснюється спосіб. Пристрій містить: блок визначення швидкості відхилення напруги 1, блок визначення швидкості відхилення струму 2, блок визначення швидкості відхилення частоти 3, блок визначення чутливості режиму електричної мережі до зовнішніх збурень 4, блок формування сигналів керування режимом роботи електроенергетичної системи 5, вимірювальний орган напруги 6, диференціальний орган напруги 7, вимірювальний орган струму 8, диференціальний орган струму 9, вимірювальний орган частоти 10, диференціальний орган частоти 11, перший обчислювальний блок 12, другий обчислювальний блок 13, суматор 14, орган порівняння 15, орган керування 16, електроенергетична система 17, сенсор накопиченого струму 18, третій обчислювальний блок 19, сенсор кількості перемикань РПН (пристрою регулювання під навантаженням трансформатора) 21, четвертий обчислювальний блок 21, сенсор вмісту вологи і-того високовольтного вводу 22, п'ятий обчислювальний блок 23, сенсор температури у верхній частині ВВ в області стяжного вузла компенсатора тиску 24, шостий обчислювальний блок 25, сенсор температури в області вимірювального виводу 26, сьомий обчислювальний блок 27, сенсор температури покришки високовольтного вводу (нижче з'єднання) 28, восьмий обчислювальний блок 29, сенсор температури верхньої частини покришки (вище з'єднання) 30, дев'ятий обчислювальний блок 31, переносна персональна електронна обчислювальна машина 32, п'ятий обчислювальний блок 33, шостий обчислювальний блок 34, сенсор положення приводу РПН 35, оперативно-інформаційний комплекс 36 електроенергетичної системи 17, блок вибору трансформатора 37, блок формувача сигналу на РПН трансформатора 38. Спосіб здійснюється наступним чином. При визначенні швидкості відхилення напруги в блоці визначення швидкості відхилення напруги 1, сигнал з вимірювального органу напруги 6 надходить до диференціального органу напруги 7, вихідний сигнал якого пропорційний швидкості зміни напруги в контрольованих вузлах системи. При визначенні швидкості відхилення струму в блоці визначення швидкості відхилення струму 2, сигнал з вимірювального органу струму 8 надходить до диференціального органу струму 9, вихідний сигнал якого пропорційний швидкості зміни струму в контрольованих перерізах системи. При визначенні швидкості відхилення частоти в блоці визначення швидкості відхилення частоти 3, сигнал з вимірювального органу частоти 10 надходить до диференціального органу частоти 11, вихідний сигнал якого пропорційний швидкості зміни частоти в системі. Вихідні сигнали з диференціального органу напруги 7 та диференціального органу струму 9 надходять відповідно на перший та другий входи блока 4 визначення чутливості режиму електричної мережі до зовнішніх збурень, де на першому виході першого обчислювального блока 12 формується вихідний сигнал, пропорційний до збитків від відхилення перетоків потужностей по контрольованих перерізах від їх оптимальних значень. В першому обчислювальному блоці 12 обчислюються: швидкість зміни потужності, яка передається по кожній з ліній електропередач, підключених до вузла, визначають перетоки потужності в кожній з ліній, потужність вузлового 7 UA 88827 U 5 10 15 20  dU  навантаження, часткова похідна   , що відповідає залежності зміни напруги від зміни  dS  вузлової потужності, які використовуються при формування вихідного сигналу, пропорційного до збитків від відхилення перетоків потужностей по контрольованих перерізах від їх оптимальних значень. На другому виході першого обчислювального блока 12 формують сигнал про наявність перевищення потужності, яка передається по лініях електропередач над максимальним допустимим значенням. На третьому виході першого обчислювального блока 12 формують сигнал пропорційний швидкості зміни вузлового навантаження. Сигнали з виходу диференційного органу частоти 11 блока 3 визначення швидкості відхилення частоти та сигнал з третього виходу першого обчислювального блока 12 надходять відповідно на другий і перший входи другого обчислювального блока 13, в якому визначається швидкість зміни частоти в системі df , і порівнюється відхилення поточного значення частоти dS від номінального значення частоти. На першому виході другого обчислювального блока 13 формується сигнал, пропорційний економічному збиткові від відхилення величини частоти, а на другому виході формується сигнал про наявність відхилення величини частоти від максимального значення такого відхилення. В суматорі 14 блока 5 формування сигналів керування режимом роботи електроенергетичної системи додають сигнал з першого виходу першого обчислювального блока 12, пропорційний збиткам від відхилення перетоків потужностей по контрольованих перерізах, до сигналу з першого виходу другого обчислювального блока 13, пропорційний економічному збиткові від відхилення величини частоти від максимального значення такого відхилення, які надходять, відповідно, на перший та другий входи суматора 14. Сигнал G з виходу суматора 14 передається на перший вхід органу порівняння 15, в якому він порівнюється з сигналом 25 30 35 40 45 50 55 G0  , пропорційним до величини економічно обґрунтованих збитків, який є уставкою регулювання. Сигнал G0 надходить на другий вхід органу порівняння 15 з ПЕОМ під час періодичного програмування органу порівняння 15 та зберігається в пам'яті блока порівняння 15. При виконанні умови G  G0 сигнал з виходу блока порівняння 15 подається на перший вхід органу керування 16. На третій вхід органу керування 16 подається сигнал про наявність перевищення потужності з другого виходу першого обчислювального блока 12, а на другий вхід органу керування 16 подається сигнал про наявність відхилення величини частоти від максимального значення такого відхилення з другого виходу другого обчислювального блока 13. З урахуванням сигналів на входах орган керування 16 формується сигнал на його виході. З виходу органу керування 16 сигнал у вигляді регулювальних виливів подається на перший вхід електроенергетичної системи 17, а саме на виконавчі органи електроенергетичної системи 17 (наприклад, на приводи високовольтних вимикачів), які відповідають за зміну режиму роботи та структури EEC, наприклад, шляхом включення резервної лінії електропередач. Також за допомогою сенсора накопиченого струму 18 електричного двигуна вимірюють струм електричного двигуна приводу РПН (вимірюється відразу по закінченню протікання пускового струму, за умови, що струм усталеного режиму не перевищує похибки засобів його контролю). Визначають коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "накопичений комутований струм" приводу РПН, а тим самим контролюють чи не перевищує струм двигуна встановлене значення. Для цього на вхід третього обчислювального блока 19, в якому обчислюється значення коефіцієнта залишкового ресурсу по параметру "накопичений комутований струм" приводу РПН, надходить сигнал з виходу сенсора струму 18 електричного двигуна, який встановлений в шафі керування РПН. З виходу третього обчислювального блока 19 сигнал, пропорційний коефіцієнта залишкового ресурсу по параметру "накопичений комутований струм" подається на перший вхід сьомого блока обчислень 34, в якому обчислюється значення коефіцієнта якості функціонування РПН. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "накопичений комутований струм" обчислюють за формулою (6). Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "кількість перемикань" визначають в четвертому обчислювальному блоці 21. Вимірюють кількість перемикань РПН для кожного трансформатора за допомогою сенсора кількості перемикань РПН 20, який встановлений в 8 UA 88827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 шафі керування РПН. Визначають коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "кількість перемикань" для кожного трансформатора. Для цього на вхід четвертого обчислювального блока 21 передають сигнал з виходу сенсора кількості перемикань РПН 20. З виходу четвертого обчислювального блока 21 сигнал, пропорційний коефіцієнту залишкового ресурсу по параметру "кількість перемикань", подають на другий вхід сьомого блока обчислень 34. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "кількість перемикань" обчислюють за формулою (8). Визначають коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" в п'ятому обчислювальному блоці 23. Для цього на перший вхід п'ятого обчислювального блока 23 передають сигнал з виходу сенсора вмісту вологи 22. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" обчислюють за формулою (18). Визначають коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у верхній частині ВВ (високовольтного вводу) внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" в шостому обчислювальному блоці 25. Для цього на перший вхід шостого обчислювального блока 25 передають сигнал з виходу сенсора температури у верхній частині ВВ в області стяжного вузла компенсатора тиску 24. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у верхній частині ВВ внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" обчислюють за формулою (20). Визначають коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу" в сьомому обчислювальному блоці 27. Для цього на перший вхід сьомого обчислювального блока 27 передають сигнал з виходу сенсора температури в області вимірювального виводу 26. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу" обчислюють за формулою (22). Визначають коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції ВВ" в восьмому обчислювальному блоці 29. Для цього на перший вхід восьмого обчислювального блока 29 передають сигнал з виходу сенсора температури покришки вводу (нижче з'єднання) 28. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції ВВ" обчислюють за формулою (24). Визначають коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у ВВ, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" в дев'ятому обчислювальному блоці 31. Для цього на перший вхід дев'ятого обчислювального блока 31 передають сигнал з виходу сенсора температури верхньої частини покришки (вище з'єднання) 30. Коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) у ВВ, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" обчислюють за формулою (26). В десятому блоці обчислення 33 впливу перемикань РПН обчислюють загальносистемні втрати потужності в лініях електропередач, оптимальну кількість перемикань, коефіцієнт впливу перемикання РПН контрольованим і-тим трансформатором на загальносистемні втрати потужності з урахуванням обмежень: за напругами у вузлах, за струмами в гілках та за крайніми положеннями вибирача РПН та за зоною нечутливості РПН. Обмеження задають та корегують в десятому блоці обчислення 33 за допомогою сигналу, який подають з першого виходу переносної персональної електронної обчислювальної машини 32 на шостий вхід п'ятого блока обчислення 33. Сигнал з вимірювального органа напруги 6 та сигнал з вимірювального органа струму 8 також подають відповідно на третій та четвертий входи першого обчислювального блока 12, з четвертого виходу якого сигнал пропорційний потужності навантаження підстанції, а з п'ятого його виходу сигнал пропорційний потужності, яка передається по лініях електропередач підстанції, відповідно передають на третій та четвертий входи десятого блока обчислення 33 впливу перемикань РПН, з другого виходу якого сигнал, пропорційний коефіцієнту впливу перемикання РПН контрольованого трансформатора, подають на дев'ятий вхід одинадцятого блока обчислень 34 коефіцієнта ефективності функціонування. На перший вхід десятого блока обчислення 33 впливу перемикань РПН подають сигнал з виходу сенсора положення приводу РПН 35, який відповідає номеру ступеня регулювання. На другий вхід десятого блока обчислення 33 впливу перемикань РПН подають сигнал з виходу вимірювального органа напруги 6. На п'ятий вхід десятого блока обчислення 33 впливу перемикань РПН подають сигнал з другого виходу оперативно-інформаційного комплексу електроенергетичної системи 36. Цей сигнал несе інформацію про потужності у гілках та вузлах схеми електроенергетичної системи. З першого виходу десятого блока обчислення 33 подають сигнал на другий вхід 9 UA 88827 U оперативно-інформаційного комплексу 36 електроенергетичної системи 17. Цей сигнал несе інформацію про потужності навантаження і гілок контрольованої підстанції. Коефіцієнт впливу РПН і-того трансформатора на загальносистемні втрати k в плив у т, і , знаходиться за виразом:  k в плив у т, і  5 10 15 Рне в ик, і    35 40 45 50    30   25 (17) , де: Рне в ик, і - загальносистемні втрати потужності в лініях електропередач внаслідок невикористання перемикання РПН і-того трансформатора, Ропт, і - загальносистемні втрати потужності в лініях електропередач внаслідок використання РПН і-того трансформатора з метою встановлення оптимального положення РПН з урахуванням обмежень за напругою у вузлах, за струмами у гілках, та за крайніми положеннями РПН. З виходу третього обчислювального блока 19 сигнал подають на перший вхід одинадцятого обчислювального блока 34, в якому визначають значення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. З виходу четвертого обчислювального блока 21 сигнал подають на другий вхід одинадцятого обчислювального блока 34, в якому визначають значення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. З виходу п'ятого обчислювального блока 23 сигнал подають на третій вхід одинадцятого обчислювального блока 34, в якому визначають значення коефіцієнта залишкового ресурсу k pec.BBi для одного високовольтного вводу (ВВ), значення загального коефіцієнта залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора і значення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. З виходу шостого обчислювального блока 25 сигнал подають на четвертий вхід одинадцятого обчислювального блока 34, в якому визначають значення коефіцієнта залишкового ресурсу k pec. BBi для одного високовольтного вводу (ВВ), значення загального коефіцієнта залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора і значення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. З виходу сьомого обчислювального блока 27 сигнал подають на п'ятий вхід одинадцятого обчислювального блока 34, в якому визначають значення коефіцієнта залишкового ресурсу k pec. BBi для одного високовольтного вводу (ВВ), значення загального коефіцієнта залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора і значення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. З виходу восьмого обчислювального блока 29 сигнал подають на шостий вхід одинадцятого обчислювального блока 34, в якому визначають значення коефіцієнта залишкового ресурсу k pec. BBi для одного високовольтного вводу (ВВ), значення загального коефіцієнта залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора і значення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. З виходу дев'ятого обчислювального блока 31 сигнал подають на восьмий вхід одинадцятого обчислювального блока 34, в якому визначають значення коефіцієнта залишкового ресурсу k pec. BBi для одного високовольтного вводу (ВВ), значення загального коефіцієнта залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора і значення коефіцієнта ефективності функціонування трансформатора. Визначають коефіцієнт ефективності функціонування трансформатора з урахуванням коефіцієнта залишкового ресурсу РПН по параметру "накопичений комутований струм", коефіцієнта залишкового ресурсу РПН по параметру "кількість перемикань", загального коефіцієнта залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора, коефіцієнта впливу перемикання РПН і-тим трансформатором на загальносистемні втрати потужності, вартості втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі, вартості ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях, вартості понаднормованих технічних втрат потужності. Інформацію про вартість втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі, вартість ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях, вартість понаднормованих технічних втрат потужності подають з другого виходу переносної персональної електронної обчислювальної машини 32 на сьомий вхід одинадцятого обчислювального блока 27.  20 Рне в ик, і  Ропт, і   10 UA 88827 U 5 10 15 20 25 30 35 З першого виходу оперативно-інформаційного комплексу електроенергетичної системи 36 подають сигнал про зміну активної потужності у вузлах на дванадцятий обчислювальний блок 37. Далі з обчислювального блока 37 подається сигнал на перший вхід блока 38. Далі визначають трансформатор, яким потрібно здійснювати корегувальний вплив, за більшим значенням коефіцієнта ефективності функціонування. Для цього сигнал з четвертого виходу десятого блока обчислень 33 подають на четвертий вхід блока вибору трансформатора 38 автоматизованої системи керування параметрами нормального режиму електроенергетичної системи. На третій вхід блока вибору трансформатора 38 надходить сигнал з першого виходу оперативно-інформаційного комплексу 36 електроенергетичної системи 17. Цей сигнал несе інформацію про коефіцієнти якості функціонування інших трансформаторів електроенергетичної системи. В блоці вибору трансформатора 38 здійснюється ранжування трансформаторів у відповідності до значень коефіцієнта ефективності функціонування. За результатами ранжування вибирається трансформатор з більшим значенням коефіцієнта ефективності функціонування. Далі формують регулюючий сигнал на РПН вибраного трансформатора, пропорційно до відхилення поточних сумарних втрат потужності в EEC від їх оптимальних значень з урахуванням: значення коефіцієнта якості функціонування трансформатора для поточного режиму, сигналу, про наявність перевищення потужності, яка передається по лініях електропередач над максимальним допустимим значенням потужності цих ліній. Для цього сигнал з виходу блока вибору трансформатора 37 подається на перший вхід формувача сигналу на РПН трансформатора 38, з виходу якого сигнал подається на третій вхід електроенергетичної системи 17, а саме на привід РПН вибраного трансформатора електроенергетичної системи 17. На четвертий вхід формувача сигналу на РПН трансформатора 38 подається сигнал про кількість перемикань РПН вибраного трансформатора з четвертого виходу десятого обчислювального блока 33, а на другий і третій входи формувача сигналу на РПН трансформатора 36 подаються сигнали з других виходів, відповідно, першого обчислювальний блока 12 та другого обчислювального блока 13. Ці сигнали блокують формування сигналу на виході формувача сигналу на РПН трансформатора 38 в аварійному режимі роботи електроенергетичної системи. Коефіцієнт ефективності функціонування РПН трансформатора визначається за формулою (14). Таким чином, при використанні запропонованого способу зростають якість регулювання режиму роботи електроенергетичної системи, ефективність керуючих впливів на РПН трансформаторів, зменшується пошкоджуваність РПН трансформаторів, зростає термін безаварійної роботи трансформаторів з РПН і втрати електроенергії. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 Спосіб оптимального керування параметрами нормальних режимів електроенергетичних систем, який включає вимірювання величини напруг в контрольованих вузлах електричної мережі; вимірювання величини струмів у контрольованих перерізах системи; формування сигналу, пропорційного величині економічних збитків від відхилення перетоку потужності в контрольованих перерізах від допустимої величини потужності; вимірювання значення частоти в електроенергетичній системі; визначення чутливості параметрів режиму роботи системи до зміни вузлових навантажень; формування сигналу, який пропорційний до економічного збитку від відхилення величини частоти від номінальної величини; додавання цього сигналу до сигналу, який пропорційний економічному збитку від відхилення перетікань потужностей по контрольованих перерізах; порівняння отриманого сигналу із сигналом, пропорційним до величини допустимих, економічно обґрунтованих збитків, обумовлених властивостями та технологічними умовами роботи електричної мережі, який є уставкою регулювання, який відрізняється тим, що враховують коефіцієнт ефективності функціонування пристрою регулювання під навантаженням, визначають коефіцієнт втрат, причому коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "накопичений комутований струм" визначають за формулою: I  n  Iком k pecI  зал. , Iпасп. залишкового струму комутації за формулою: Iзал.  Iпасп.  Інак. 11 UA 88827 U та коефіцієнт ресурсу по параметру кількості перемикань за формулою: n n , k pec n  зал. nпасп. вагових коефіцієнтів за виразами: В а1  1 , Всу м а2  В2 , Всу м а3  5 В3 , Всу м вартість понаднормованих технічних втрат потужності за виразом: В3  Рпот  Рнорм С ,  10 15 20 25  сумарну вартість за виразом: Всу м  В1  В2  В3 , де В1 , В 2 - вартості: - втраченої електричної енергії в результаті роботи по ремонтній схемі, ремонту РПН трансформатора в разі його пошкодження при оперативних перемиканнях; n - кількість потрібних перемикань для досягнення оптимального режиму; Pопт - оптимальне значення втрат активної потужності; Pнеопт - значення втрат активної потужності при відмові від перемикань даним трансформатором; Ізал. - залишковий струм комутації; Іком - струм, який комутує трансформатор при одному перемиканні; Іпасп. - струм, який повинен комутувати трансформатор по паспорту; Інак. - накопичений комутований струм; Pнорм - нормативне значення технічних втрат активної потужності; Pпот - поточне значення втрат активної потужності; С - вартість електроенергії;  - тривалість періоду між перемиканнями, коефіцієнт ефективності функціонування трансформатора розраховують за виразом: k еф.фу нк.  а1  а 2   k pec n  k pec ввод  k pecI  a 3  k в трат , (14) коефіцієнт залишкового ресурсу kpec .BBi  для одного високовольтного вводу:    PW T T kpec.BBi  k W  k T33  1 1 k T1РT1  1  k T4 РT 4  k T22 , (15) Р 30 Р використовують загальний коефіцієнт залишкового ресурсу всіх високовольтних вводів трансформатора, який розраховують за виразом: k заг.рес  n    k pec.BB i 1 pec i, j , (16) де   1/  - коефіцієнт, який враховує вплив кожного високовольтного вводу окремо;  - кількість високовольтних вводів (погіршення стану одного високовольтного вводу, а інший не впливає); 35 40 PW k W коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу"; p w - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу, y p w  w , (17) m де y w - кількість відхилень контрольованого параметру - "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу; 12 UA 88827 U 5 m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень, коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "вміст вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу" визначають за виразом: Wгран  Wпот kW  , (18) Wгран  Wпоч де: Wгран - граничне нормативне значення вмісту вологи в трансформаторному маслі 10 високовольтного вводу - i-го діагностичного параметра; Wпот - значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу - i-го діагностичного параметра на момент контролю; Wпоч - початкове значення вмісту вологи в трансформаторному маслі високовольтного вводу діагностичного параметра (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту), Р k T Т 1 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у 1 15 верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску"; p T1 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" від гранично допустимого нормованого значення температури у верхній частині високовольтного вводу, pT1 20 25  m , (19) де y Т 1 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" від гранично допустимого нормованого значення температури у верхній частині високовольтного вводу; m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень, коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу внаслідок дефекту стяжного вузла компенсатора тиску" визначається за виразом: k T1  30 y T1 T1, гран  T1, пот , (20) T1, гран  T1, поч де: T1,гран - граничне нормативне значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу; T1, пот - значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу на момент контролю; T1, поч - початкове значення надлишкової температури у верхній частині ВВ (на момент 35 введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту); Р k TТ 2 2 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу"; p T2 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання температури в області 40 вимірювального виводу" від гранично допустимого нормованого значення температури в області вимірювального виводу, p T2  45 yТ2 m , (21) де y Т 2 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури в області вимірювального виводу" від гранично допустимого нормованого значення температури в області вимірювального виводу; m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень; коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури в області вимірювального виводу" визначається за виразом: 13 UA 88827 U k T2  T2, гран  T2, пот , (22) T2, гран  T2, поч де: T2, гран - граничне нормативне значення надлишкової температури у верхній частині високовольтного вводу; T2 ,пот - значення надлишкової температури в області вимірювального виводу високовольтного 5 вводу на момент контролю; T2, поч - початкове значення в області вимірювального виводу високовольтного вводу (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту); Р k T Т 3 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, 3 10 внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу"; p T3 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення температури покришки вводу, p T3  yТ3 m , (6) де y Т 3 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури покришки 15 20 вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" від гранично допустимого нормованого значення температури покришки високовольтного вводу; m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень; коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури покришки вводу, внаслідок погіршення значень паперової ізоляції високовольтного вводу" визначається за виразом: k T3  де: 25 T3, гран  T3, пот T3, гран  T3, поч T3, гран , (23) граничне нормативне значення надлишкової температури покришки високовольтного вводу; T3,пот - значення надлишкової температури покришки високовольтного вводу на момент контролю; T3, поч - початкове значення температури покришки високовольтного вводу (на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту); Р k T Т 4 - коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву верхньої 4 30 35 частини покришки (вище з'єднання) у високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла"; p T4 - ймовірність відхилень контрольованого параметру - "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" від гранично допустимого нормованого значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла, p T4  40 45 yТ4 m , (24) де y Т 4 - кількість відхилень контрольованого параметру - "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" від гранично допустимого нормованого значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла; m - загальна кількість виявлених відхилень контрольованих діагностичних параметрів від їх гранично допустимих нормованих значень; коефіцієнт залишкового ресурсу по параметру "зростання температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла" визначають за виразом: 14 UA 88827 U kT4  T4, гран  T4, пот , (25) T4, гран  T4, поч де: T4, гран - граничне нормативне значення температури нагріву верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу; T4, пот - значення надлишкової температури нагріву верхньої частини покришки (вище 5 10 15 з'єднання) високовольтного вводу, внаслідок порушень в циркуляції трансформаторного масла на момент контролю; T4, поч - початкове значення температури верхньої частини покришки (вище з'єднання) високовольтного вводу на момент введення в експлуатацію нового обладнання або після ремонту), формують регулюючий сигнал на пристрої регулювання під навантаженням трансформаторів, пропорційний до відхилення поточних сумарних втрат потужності в електроенергетичній системі від їх оптимальних значень, узгоджують сформований сигнал із сигналом, який враховує обмеження: за напругою, за частотою, за максимальним допустимим струмом ліній електропередач, за зоною нечутливості регулятора під напругою, за нормованими загальносистемними втратами електричної потужності в лініях електропередач, за результатами узгодження, при необхідності, корегують раніше сформований регулюючий сигнал, який передають на привід пристрою регулювання під навантаженням трансформатора. 15 UA 88827 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Lezhniuk Petro Demianovych, Rubanenko Oleksandr Yevheniiovych, Rubanenko Olena Oleksandrivna

Автори російською

Лежнюк Петр Демьянович, Рубаненко Александр Евгеньевич, Рубаненко Алена Александровна

МПК / Мітки

МПК: H02J 3/24

Мітки: спосіб, режимів, нормальних, параметрами, керування, оптимального, систем, електроенергетичних

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/18-88827-sposib-optimalnogo-keruvannya-parametrami-normalnikh-rezhimiv-elektroenergetichnikh-sistem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб оптимального керування параметрами нормальних режимів електроенергетичних систем</a>

Подібні патенти