Analiza asistată de calculator a efectului circulațiilor de putere reactivă asupra pierderilor de putere activă în rețelele electrice de înaltă tensiune

REZUMAT: ACEASTĂ LUCRARE ARE CA OBIECTIV DETERMINAREA, INFLUENȚA COMPENSĂRII PUTERII REACTIVE ASUPRA PIERDERILOR DE PUTERE ÎN REȚELELE DE ÎNALTĂ TENSIUNE. ANALIZA A FOST ASISTATĂ DE UN PACHET DE PROGRAME SPECIALIZAT (POWERWORLD SIMULATOR V18 ACADEMICA) CU AJUTORUL CĂRUIA AU FOST PUȘI ÎN EVIDENȚĂ INDICATORII DE SENSIBILITATE A PIERDERILOR.

ABSTRACT : THE PAPER PRESENTED THE COMPUTER-BASED ANALYSIS OF THE EFFECTS OF POWER REACTIVE INJECTIONS ON ACTIVE POWER LOSSES IN A HV RING NETWORK. THE AUTHORS USED POWERWORLD SIMULATOR (V18 ACADEMICA) AS ANALYSIS TOOLS. THEY OUTLINED THE LOSSES SENSITIVITIES OF THE NETWORK AREA RELATED TO THE REACTIVE POWER VARIATIONS IN THE BUSES.

1. INTRODUCERE

Transportul şi distribuţia energiei electrice sunt însoţite de pierderi de energie în reţea, acestea reprezentând 10%-15% din totalul energiei produse. Pentru acoperirea pierderilor de energie în reţeaua electrică se impun cheltuieli, determinate de necesitatea instalării unor grupuri de puteri mai mari în centrale şi a asigurării resurselor energetice primare corespunzătoare. De asemenea trebuie să se supradimensioneze în mod corespunzător liniile şi transformatoarele.

Calculul pierderilor de putere (activă sau reactivă) într-o reţea dată nu comportă în general dificultăţi. Energia vehiculată în reţea depinde însă de variaţia regimului de funcţionare al sistemului în perioada considerată, fiind necesare în consecinţă, calcule laborioase. De aceea, au fost studiate o serie de metode simplificate de calcul pentru estimarea pierderilor de energie în reţelele electrice [1, 2].

Pentru găsirea celor mai eficiente soluţii de dezvoltare şi de exploatare a reţelelor electrice este necesar ca, în condiţiile respectării restricţiilor impuse funcţionării sistemului electroenergetic, să se determine valoarea extremă a unei funcţii economico caracteristice. Interacţiunea inductiv – capacitiv (bobină – condensator) şi caracteristica sa – puterea reactivă reprezintă marele dezavantaj al sistemelor de curent alternative. Toate efectele aferente sunt negative, iar cele mai penalizante sunt: creşterea pierderilor, apariţia căderilor de tensiune şi încărcarea inutilă a liniilor şi transformatoarelor electrice. Este dovedit că aceste efecte se pot reduce însă prin compensare. În vederea identificării unei soluţii (tehnice) rentabile (economic) pentru reţeaua de 110 kV pentru minimizarea pierderilor prin compensarea puterii reactive este necesară cunoaşterea nivelului acestora în diferitele secțiuni de rețea, atât în faza de proiectare, cât şi în faza de exploatare şi dezvoltare ulterioară, precum și determinarea locațiilor optime pentru amplasarea echipamentelor de compensare, care reprezintă de altfel, și obiectivul acestei lucrări.

2. CALCULUL CIRCULAŢIILOR DE PUTERI ȘI AL PIERDERILOR DE PUTERE ACTIVĂ ÎN REŢELELE ELECTRICE

Calculul circulaţiilor de puteri (CCP) reprezintă unul dintre cele mai utilizate instrumente în electroenergetică. CCP îşi propune să identifice: mărimile nodale - tensiuni, curenţi, puteri și mărimile de latură – curenţi, puteri și pierderile de putere care tranzitează laturile.

Există mai multe metode de calcul al circulaţiilor de puteri. Una din aceste metode de calcul este metoda Newton-Raphson [2, 3]. Avantajul principal al acestei metode îl constituie viteza (mare) de convergenţă. În prezent activitatea unei companii de electricitate este de neconceput fără utilizarea CCP.