электрическая распределительная сеть
Классы МПК: | H02J3/04 для соединения сетей одной и той же частоты, питаемых от разных источников |
Автор(ы): | Мурадян А.Е., Стребков Д.С., Шевляков В.И., Тихомиров А.В., Иродионов А.Е. |
Патентообладатель(и): | Государственное научное учреждение Всероссийский научно- исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-01-14 публикация патента:
27.04.2004 |
Изобретение относится к области производства, преобразования и распределения электрической энергии, в частности к схемам или системам распределения электрической энергии, и может быть использовано для схем распределительных сетей переменного тока. Задачей предлагаемого изобретения является гарантированное обеспечение отклонений напряжения у потребителей строго в пределах, предусмотренных Государственным стандартом, при наименьших затратах на сеть, определяемых с учетом необходимых капиталовложений и эксплуатационных расходов. Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в электрической распределительной сети, состоящей из питающего узла, узлов ветвления и приемных узлов, связанных между собой проводами в соответствии с ее древовидной структурой, определение типоразмеров указанных проводов, характеризуемых маркой провода и его сечением, осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом: формируется исходное множество типоразмеров проводов или кабелей, которые подлежат рассмотрению при построении сети, а также стартовые отклонения напряжения у потребителей, т.е. в приемных узлах, равные нормированным или расчетным значениям, после этого последовательно выбираются концевые участки линии, имеющие общее начало, и вычисляются отклонения напряжения в узле, от которого они ответвляются, определяются потери напряжения и затраты по каждому из рассмотренных типоразмеров провода в режимах максимальных и минимальных нагрузок в соответствии с системой математических выражений, а затем в узле ветвления концевых участков составляется список возможных комбинаций каждого типоразмера провода на одном из них с каждым типоразмером на другом участке, а также список соответствующих комбинаций отклонений напряжения и затрат, в узле ветвления в каждом режиме работы сети отклонения напряжения выравниваются по правилу доминирования: меньшее из значений замещаются большим значением отклонений напряжения, расчет повторяется для всех пар или троек концевых участков, имеющих общее начало, затем выбирается следующий узел ветвления, и с учетом вычисленных ранее потерь напряжения, а также выровненных отклонений рассчитывается множество новых отклонений напряжения и затрат, аналогичная процедура реализуется для всех точек ветвления, вплоть до питающего узла, в каждом узле сети в процессе расчета из вариантов сочетаний типоразмеров проводов с одинаковыми отклонениями напряжения сохраняется только вариант с меньшими затратами, процедура заканчивается на питающем узле, при этом сохраняются варианты сочетаний типоразмеров проводов, при которых отклонения напряжения не меньше 0% в режиме минимальных нагрузок и не больше +5% в режиме максимальных нагрузок, из них выбирается вариант с наименьшими затратами, и восстанавливается оптимальная сеть в направлении от головного участка к концевым. 1 ил., 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
Электрическая распределительная сеть, состоящая из питающего узла, узлов ветвления и приемных узлов, связанных между собой проводами или кабелями, характеризуемыми маркой провода и его сечением, в соответствии с ее древовидной структурой, отличающаяся тем, что определение типоразмеров проводов осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом: вначале формируется исходное множество типоразмеров проводов или кабелей, а также стартовые отклонения напряжения в приемных узлах в режимах максимальных и минимальных нагрузок, равные нормированным или расчетным значениям, после этого последовательно в произвольном порядке выбираются концевые участки линии, имеющие общее начало, и вычисляются отклонения напряжения в узле, от которого они ответвляются, определяются потери напряжения и затраты по каждому из рассмотренных типоразмеров провода в режимах максимальных и минимальных нагрузок в соответствии с системой математических выражений: где n=1,..., N (число участков);s=1,...,S (число приемных узлов);m=1,...,М (число рассматриваемых типоразмеров проводов или кабелей); 4)qn qn+1,где З=Зnk+Зnэ;Зnk=pk010 - отчисления от капиталовложений в линию на участке n;Зnэ=Эnс - затраты на компенсацию потерь энергии на участке n;Рnmах и Pnmin - максимальные и минимальные значения мощности на участке n;cosn – коэффициент мощности;1...N – участок линии;р - коэффициент отчислений от капвложений;k0 - удельные капвложения в линию;ln - протяженность участка n;qn и qn+1 - сечения проводов смежных участков n и n+1, из которых n-питающий;Unmax и Unmin - отклонения напряжения в максимальном и минимальном режимах в узле n;1...S – приемные узлы;Рnmах - потери мощности на участке n;Эn - потери энергии на участке n; - число часов максимальных потерь;r0 - удельное активное сопротивление провода;x0 - удельное индуктивное сопротивления провода;с - удельная стоимость потерь энергии;затем в узле ветвления концевых участков составляется список возможных комбинаций каждого типоразмера провода на одном из них с каждым типоразмером на другом участке, а также список соответствующих комбинаций отклонений напряжения и затрат, в узле ветвления в каждом режиме работы сети отклонения напряжения выравниваются по правилу доминирования: меньшее из значений замещается большим значением отклонений напряжения, расчет повторяется для всех пар или троек концевых участков, имеющих общее начало, затем выбирается следующий узел ветвления, и с учетом вычисленных ранее потерь напряжения, а также выровненных отклонений рассчитывается множество новых отклонений напряжения и затрат, аналогичная процедура реализуется для всех точек ветвления, вплоть до питающего узла, в каждом узле сети в процессе расчета из вариантов сочетаний типоразмеров проводов с одинаковыми отклонениями напряжения сохраняется только вариант с меньшими затратами, процедура заканчивается на питающем узле, при этом сохраняются варианты сочетаний типоразмеров проводов, при которых отклонения напряжения на питающем узле не меньше 0% в режиме минимальных нагрузок и не больше +5% в режиме максимальных нагрузок, из них выбирается вариант с наименьшими затратами.Описание изобретения к патенту
Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).Класс H02J3/04 для соединения сетей одной и той же частоты, питаемых от разных источников