Материал: Оптимизационные методы компенсации реактивной мощности системы электроснабжения железной дороги

действительный корень которого позволяет определить Кс в зависимости от и_к и s

 (4.14а)

Рассчитанная по уравнению (14а) при к' ==0,9 и w = 314 зависимость

К_с =f (u_к, s), приведенная на рис. 6, показывает, что в области реальных u_K>2,5% напряжение на емкости растет линейно с индуктивностью и снижается по мере увеличения s. В соответствии с этим выражением (4.12а) рост u_к приводит к уменьшению величины коммутирующей емкости, однако, как это следует из уравнения (4.13) и зависимостей , рассчитанных для , и  коэффициент эффективности при этом снижается.

Таким образом, оба типа схем имеют идентичный характер зависимостей К_эфот и_к и s. Но, как видно из сопоставления однофазных компенсаторов, схемас отсекающими диодами при одинаковых условиях, обладает значительно большим коэффициентом эффективности, значения которого превышают в два раза К_эф трехфазных и почти в четыре раза однофазных схем I группы. В то жев время в схеме II группы с отсекающими диодами даже при наличии тиристоров с малым временем выключения затруднена реализация режимов сs < 120 мксек в с резким возрастанием при этом значений танием при этом значений Ас и, следовательно, напряжения на тиристорах и других элементах установки, тогда как в схемах I группы с коммутирующими вентилями величина  не зависит от а определяется лишь выбором разности углов регулирования. С этой точки зрения для схемы с отсекающими диодами с учетом стоимости не только конденсаторов, но также вентилей и других элементов существует оптимальная величина ниже которой следует ожидать возрастания стоимости 1 квар мощности компенсатора.

Суммарные капитальные затраты на оборудование и монтаж вентильного вание и монтаж вентильного компенсатора З_к слагаются из затрат на конденсаторы З_коп, вентили З_в, трансформатор З_тр) сглаживающий реактор З_р и прочие затраты З_пр, включающие расходы на монтаж, коммутационную аппаратуру, схему управления и т. д.:

З_к = 3_кон + 3_В + З_тр + З_р+ 3_пр. (4.15)

Выбор величины о существенно влияет лишь на первые две составляющие правой части выражения (4.15), а три последних члена при заданной мощности установки являются величиной постоянной и при анализе s_опт могут быть исключены. Тогда суммарная удельная стоимость конденсаторов и вентилей в расчете на 1 квар генерируемой реактивной мощности с учетом Q_г по выражению (2)

 (4.16)

Для рассматриваемой однофазной схемы с отсекающими диодами при  я и к 1 удельная стоимость

 (4.16а)

Конденсаторов  руб/квар и их установленной мощности Q_c, определяемой в соответствии с выражением (3), с учетом С,, по (12а)

 (4.17)

Расходы на вентили слагаются из стоимости тиристоров и отсекающих диодов, которые могут быть определены как произведение стоимости соответствующих типов вентилей вентиль на их количество

 (4.18)

где п и а-соответственно число последовательно и параллельно соединенных тиристоров и диодов в плече.

Сравнительная простота и надежность схема тиристорных регулируемых компенсаторов реактивной мощности с отсекающими диодами в пусковых и стационарных режимах, устойчивость регулирования, а также высокий коэффициент эффективности К_эфф. позволит считать эту схему перспективной для использования в КРМ.

Заключение

1. В связи установившимися рыночным отношениями, освоением современных методов и технических средств в электроэнергетике в частности в системе электроснабжения электрифицируемой железной дороги, имеющий резко переменное значение нагрузки как во времени так и в пространстве, актуальное значение имеет применение оптимизационных методов расчета параметров и места установок устройства компенсации реактивной мощности и учетом наиболее целесообразного варианта использования на основе всестороннего анализа технических и экономических показателей.

. В результате оптимального выбора параметров устройств компенсации реактивной мощности уменьшаются потери энергии, возникающие при прохождении реактивных токов и токов обратной последовательности; увеличивается пропускная способность контактной сети повышается и стабилизируется уровень напряжения на шинах подстанции и вследствие этого улучшается качество напряжения у районных потребителей; увеличивается скорости движения поездов и ускорение доставки грузов.

. Сравнительная простота и надежность схема тиристорных регулируемых компенсаторов реактивной мощности с отсекающими диодами в пусковых и стационарных режимах, устойчивость регулирования, а также высокий коэффициент эффективности К_эфф. позволит считать эту схему перспективной для использования в КРМ.

4. Особое место занимают технико-экономические расчеты по оптимизации возможной реконструкции методов и средств компенсации реактивной мощности с использованием современных тиристорных компенсаторов реактивной мощности, являющиеся по постановке нелинейными оптимизационными задачами.

. В работе показано, что наиболее целесообразным методом нахождения оптимальных параметров устройств компенсации является метод неопределенных множителей Лагранжа, позволяющая учитывать удельные затраты на установку, эксплуатационные - текущие затраты а также на их техническое обслуживание.

электроэнергия мощность тиристорный компенсатор

Список использованных литератур

1. И.А. Каримов. Обеспечить поступательное и устойчивое развитые страны - важнейшая наша задача. Ташкент., 2009, 72 с.

. И.А. Каримов По пути модернизации страны и устойчивого развития экономики. Ташкент.2010 - 80с.

. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. /Под ред. С.С. Рокотяна и Шапыра. Москва, Энергоиздат 1989.

. Воронин А.А., Мишин С.П. Оптимальные иерархические структуры. М.: ИПУ РАН, 2003-210 с.

. Применение цифровых вычислительных машин в электроэнергетике. /Под.ред. О.В. Шербачева. -Л.: Энергия, 1980.

. Авакумов В.Г. Постановка и решение электроэнергетических задач исследования операции. - Киев: Выща школа, 1983.

. Модели и методы оптимизации развития энергосистем. Арзамасцев Д.А., Липес А.В., Мызин А.Л.-Свердловск, 1976.

. Методология установления норм на электрические параметры полупроводниковых приборов./ВВ. Ведерников, В.М. Дроневич, Н.Н. Горюнов - Электронная техника. Сер 8, 1978, вып. 2(20).18с.

. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Новиков Д.А., Шульженко Н.А. Модели и механизмы в управлении организационными системами. М.: Изд. Тульский полиграфист», 2003. Том 1.-560 с. Том 2., 380.

. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Курочка П.Н. Образцов. Задачи управления материально техническими снабжением в рыночной экономике.

. Бурков В.Н., Багатурова О.С., Иванова С.И. Оптимизация обменных производственных схем в условиях нестабильной экономики. М.: ИПУ РАН, 1996-48 с.

. Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами ЕXCEL 7.0-СПБ.: ВHV-Санкт-Петербург, 1997.

. Оптимизация радиоэлектронной аппаратуры. Под.ред. проф. А.Я. Маслова. М.: Радио и связь. 19982.

. Ю.Б. Гук. Теория надежности в электроэнергетике. Ленинград.: Энергоатомоиздат. 1990. 207 с.

. Бурков В.Н., Горгиа И.А. Ловецкий С.Е. Прикладные задачи теории графов. Тбилиси.: Мацниереба, 1974-234 с.

. Монсеев Н.Н. Методы оптимизации. М.: Наука, 1978.-351 с.

. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. -М.: Наука, 1970-664 с.

. Воробьев Л.М. Воробьева Т.М. Нелинейные преобразования в прикладных вариационных задачах. - М.: Энергия, 1972,-208с.

. А.В. Котельников, А.В. Наумов, А.А. Наумов, Е.Э. Закиев, Оптимизация параметров цепей обратного тока тягового электроснабжения в уcловиях интенсификации движения и повышения весовых норм поездов. Вестник ВНИЖТ, №1, 2006.

. Правила устройства электроустановок М.: Атомиздат 1980, 464 с.

. Мамошин Р.Р. Повышение качества электроэнергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока М.: Транспорт, 1973.

. К.Г. Марквардт. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. Москва: «Транспорт» 1982.

. Герман Л.А. Определение области применения регулируемых и регулируемых батарей поперечно емкостной компенсации на тяговых подстанциях переменного тока. Расчет на надежность электронных устройств. М.: Транспорт 1968, с 127-139. труда МИИ ж.д. транспорта. Вып. 261.

. Мамошин Р.Р. Применение трехфазных регулируемых источников реактивной мощности на электрифицированных участках переменного тока. В КН. Вопросы электроснабжения Эл. Железных дорог. М.: «Транспорт», 1969 с 19-31. труды МИИТ Вып. 302.

. Бобров Е.Г. Схемы и характеристики статических вентильных компенсаторов реактивной мощности. В сб. Совершенствование методов эксплуатации локомотивов и устройств электроснабжения Свердловск, Ср-Уральское изд-во 1969, с. 137-146.

. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. Москва: «Транспорт», 1982, 528 с.

. Якубов М.С. Ташев Б.К. Методология оптимизационного подхода к задачам электроснабжения. Ташкент, ТГТУ. ж. Ресурсо- и электроснабжение. №1, 2012.

. Ташев Б.К. Расчет оптимальных параметров устройства компенсации реактивной мощности. Материалы научно-технической конференции молодых ученых ТашИИТ. 2011.

. Патент Р.Ф. №RU 228295. Способ управления компенсатором реактивной мощности и устройство его реализующие Кашарин В.В. (RU); Никонов В.В. (RU); Солтус К.П. (RU).

. Патент Р.Ф. № RU 2187185. Способ управления компенсатором реактивной мощности.

. Патент Р.Ф. № RU 2187872. Способ управления компенсатором реактивной мощности.

.. Патент Р.Ф. № RU 2212086. Способ управления компенсатором реактивной мощности.

. Бобров Е.Г. Расчетные соотношения и характеристики право регулируемых вентильных компенсаторов реактивной мощности Москва. Труды ЦНИИ МПС, Вып №419.

. Мамошин Р.Р. Исследование возможности оптимизации качества энергии на шинах тяговых под станций переменного тока с помощью однофазных регулируемых батарей. В кн. Вопроса энергосбережения электрических железных дорог. Труда. МИИТ. Вып. 340. Москва 1978.

. Т.М. Кадыров, И.Х. Сиддиков. Оптимальный выбор параметров и проектирование систем электроснабжения. Ташкент, ТашПИ. 1987.

. Якубов М.С., Ибрагимов Р.И. Вопросы применения статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности на электроподвижном составе. Материала научно технической конференции, посвященная 80-летия ТашИИТ Ташкент. 2011.

. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. М:Энергия, 1970, 57 с.

. Шербачев О.В. Применение цифровых вычислительных машин в электроэнергетике. - Л.: Энергия, 1978, 200 с.

. Гордиевский И.Г., Лордкипанидзе В.Д. Оптимизация параметров электрических сетей. - М. Энергия, 1978, 144 с.

. Лебедев А.И. и др. Вероятностные методы в инженерных задачах. Справочник Санкт-Петербургское отделение Энергоатомиздат, 2000.

. Арзамасцев Д.А. и др. Модели и методы оптимизации развития энергосистем, Свердловск «Энергоатомиздат». - 1976, 230 с.

Приложение

Общие сведения об Excel

Материал приложений рассчитан на пользователя, знакомого с основами работы в Excel. Напомним лишь некоторые основные моменты. Общий вид электронной таблицы показан на рис. П.1. В верхней части таблицы указано имя файла, с которым работает пользователь (Книга 1), ниже располагается главное меню (Файл, Правка,... Сервис,...), далее - панель инструментов, строка ввода и рабочее поле электронной таблицы

Рабочее поле состоит из строк (1, 2, 3,...) и столбцов (А, В, С,...). На пересечении строк и столбцов находятся рабочие ячейки. Каждая ячейка таблицы имеет свой адрес, например Л1,54, С7,...

В рабочие ячейки заносится различная информация:

текстовая или комментарии (слово «задача» в ячейке В2; комментарий «Z=» в ячейке ВЗ);

цифровая (число «7,34» в ячейке С6; число «12,5» в ячейке D6);

вычислительная.

Рассмотрим подробнее вычислительную информацию. Вычисления могут выполняться по различным выражениям,, как с числами, так и с содержимым рабочих ячеек.

В ячейку F4 занесено выражение «=5,3+3,5*2». Это выражение автоматически вычисляется и в ячейке F4 приводится результат (12,3).

В ячейку F6 занесено выражение «=C6+D6». Это выражение автоматически вычисляется и в ячейке F6 приводится результат суммы содержимых ячеек С6 и D6 (19,84).

В ячейку Е2 занесено выражение «4,5-С6». Это выражение автоматически вычисляется и в ячейке Е2 приводится результат разности между числом 4,5 и содержимым ячейки Св. Этот результат равен -2,84.

Таким образом, после внесения в рабочую ячейку вычислительной информации внешний вид ячейки и ее содержание отличаются по виду. Внешний вид отражает результат вычислений, а содержание - вычисляемое выражение.

Содержимое любой ячейки можно просматривать, изменять и удалять. Для этого к ячейке мышкой подводится курсор, и после нажатия левой кнопки мышки (МЛ) ячейка выделяется. Содержимое ячейки отражается в строке ввода. На рис. П.1 в строке ввода показано содержимое ячейки Е2.

Для исправления или удаления содержимого ячейки мышкой вводится курсор в строку ввода, МЛ курсор фиксируется на нужном месте и с клавиатуры компьютера вводится исправление или удаление содержимого ячейки.

Последовательность операций при решении оптимизационных задач с помощью программного обеспечения Excel следующая [1]:

1.