Аналитический метод расчета потерь в воздушных линиях электроэнергетических систем с учетом изменения нагрузки и погодных условий
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-187-101-108
EDN: QJTELW
Аннотация
В данной статье предметом исследования являются методы расчета потерь активной мощности в воздушных линиях электроэнергетики при учете температурной зависимости активных сопротивлений. Предложен и подробно обоснован аналитический подход, основанный на методе Феррари для расчета температуры провода и потерь активной мощности в условиях вынужденной конвекции. Особенностью подхода является универсальность, выражающаяся в том, что разработанная математическая модель позволяет с единых позиций рассматривать неизолированные и изолированные провода в воздушных линиях электропередачи. Приведены результаты расчета температуры и потерь активной мощности предложенным методом, методом наименьших квадратов и итерационным методом. Отмечена высокая точность совпадения результатов, полученных различными методами.
Об авторе
Е. В. Петрова
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ПЕТРОВА Елена Владимировна, старший преподаватель кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»
г. Омск
AuthorID (РИНЦ): 685250
Список литературы
1. World Energy Outlook 2020 // International energy agency. URL: https://iea.blob.core.windows.net/assets/a72d8abfde08-4385-8711-b8a062d6124a/WEO2020.pdf (дата обращения: 17.05.2023).
2. Statistical Review of World Energy 2022 // bp. URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-statsreview-2022-full-report.pdf (дата обращения: 17.05.2023).
3. World Energy Outlook 2022 // International energy agency. URL: https://iea.blob.core.windows.net/assets/830fe0995530-48f2-a7c1-11f35d510983/WorldEnergyOutlook2022.pdf (дата обращения: 17.05.2023).
4. Kühnel C., Bardl R., Stengel D. [et al.]. Investigations on the mechanical and electrical behaviour of HTLS conductors by accelerated ageing tests // CIRED. 2017. Vol. 2017. P. 273–277. DOI: 10.1049/oap-cired.2017.0200.
5. Albizu I., Fernández E., Alberdi R. [et al.]. Adaptive Static Line Rating for Systems With HTLS Conductors // IEEE Transactions on Power Delivery. 2018. Vol. 33, no. 6. P. 2849– 2855. DOI: 10.1109/TPWRD.2018.2855805.
6. Nuchprayoon S., Chaichana A. Cost evaluation of current uprating of overhead transmission lines using ACSR and HTLS conductors // 2017 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2017 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC/I&CPS Europe). 2017. P. 1–5. DOI: 10.1109/EEEIC.2017.7977606.
7. Michiorri A., Nguyen H., Alessandrini S. [et al.]. Forecasting for dynamic line rating // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. Vol. 52. P. 1713–1730. DOI: 10.1016/j.rser.2015.07.134.
8. Fan F., Bell K., Infield D. Transient-state real-time thermal rating forecasting for overhead lines by an enhanced analytical method // Electric Power Systems Research. 2019. Vol. 167. P. 213–221. DOI: 10.1016/j.epsr.2018.11.003.
9. Воротницкий В. Э., Туркина О. В. Оценка погрешностей расчета потерь электроэнергии в ВЛ из-за неучёта метеоусловий // Электрические станции. 2008. № 10. С. 42–49.
10. Зарудский Г. К., Сыромятников С. Ю. Уточнение выражений для расчета температуры проводов воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения // Вестник МЭИ. 2008. № 2. С. 37–42.
11. Girshin S. S., Bigun A. Ya., Kropotin O. V. [et al.]. Comparison approximate analytical solution of the nonlinear differential equation of heating with numerical // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1260. Р. 1–8. DOI: 10.1088/1742-6596/1260/5/052006.
12. Shepelev A. O., Petrova E. V., Sidorov O. A. Consideration of active resistances temperature dependency of power transformers when calculating power losses in grids // Proceedings – 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2018. P. 1–5. DOI: 10.1109/ICIEAM.2018.8728811.
13. Kuznetsov E. A., Goryunov V. N., Girshin S. S. [et al.]. Influence of insulation on thermal behavior of overhead line conductors // International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research. 2019. V. 8, no. 1. P. 109–113. DOI: 10.18178/ijmerr.8.1.109-113.
14. Герасименко А. А., Шульгин И. В., Тимофеев Г. С. Комплексный учет режимно-атмосферных факторов в расчете активного сопротивления и потерь электроэнергии в ЛЭП // Оптимизация режимов работы электрических систем: Межвуз. сб. науч. тр. Красноярск, 2008. С. 188-206.
15. Левченко И. И., Сацук Е. И. Нагрузочная способность и мониторинг воздушных линий электропередачи в экстремальных погодных условиях // Электричество. 2008. № 4. С. 2–8.
16. Girshin S. S., Bubenchikov A. A., Bubenchikova T. V. [et al.]. Mathematical Model of Electric Energy Losses Calculating in Crosslinked Four-Wire Polyethylene Insulated (XLPE) Aerial Bundled Cables // ELEKTRO 2016: proceeding of 11th International Conference. 2016. P. 294–299. DOI: 10.1109/ELEKTRO.2016.7512084.
17. Kropotin O., Tkachenko V., Shepelev A. [et al.]. Mathematical model of XLPE insulated cable power line with underground installation // Przeglad Elektrotechniczny. 2019. Vol. 95, no. 6. P. 77–80. DOI: 10.15199/48.2019.06.14.
18. Bigun A. Y., Sidorov O. A., Osipov D. S. [et al.]. Mode and climatic factors effect on energy losses in transient heat modes of transmission lines // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 944. P. 1–11. DOI: 10.1088/1742-6596/944/1/012016.
19. Петрова Е. В., Гиршин С. С., Ляшков А. А. [и др.]. Аналитическое решение уравнения теплового баланса провода воздушной линии в условиях вынужденной конвекции // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1–1. С. 218.
20. Курош А. Г. Курс высшей алгебры: Москва: Наука, 1968. 431 с.
21. Гиршин С. С. Приближенное решение уравнения теплового баланса проводов воздушных линий при теплоотдаче естественной конвекцией // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1–1. С. 217.
Рецензия
Для цитирования:
Петрова Е.В. Аналитический метод расчета потерь в воздушных линиях электроэнергетических систем с учетом изменения нагрузки и погодных условий. Омский научный вестник. 2023;(3):101-108. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-187-101-108. EDN: QJTELW
For citation:
Petrova E.V. Analytical method for calculating losses in overhead lines of electric power systems taking into account changes in load and weather conditions. Omsk Scientific Bulletin. 2023;(3):101-108. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-187-101-108. EDN: QJTELW
Просмотров:
3
JATS XML
Послать статью по эл. почте 