Поперечное регулирование напряжения применяется лишь в сетях высокого напряжения. Но основная доля общих потерь электроэнергии приходится на распределительные сети. В статье исследуется возможность и целесообразность применения поперечного регулирования напряжения для снижения потерь электроэнергии в распределительных сетях.
Функцию принудительного изменения угла сдвига напряжения источника электроэнергии выполняет фазосдвигающий трансформатор (ФСТ). ФСТ осуществляет поперечное регулирование напряжения (регулирование фазы напряжения). С использованием ФСТ в одном из центров питания (ЦП) появляется возможность реализации более благоприятных сценариев загрузки линий сети относительно естественного распределения потоков мощности, которое часто приводит к увеличению потерь электроэнергии. Технология производства ФСТ известна, производство ФСТ для распределительных сетей не составит труда.
В ходе настоящего исследования решались следующие задачи:
– оценка целесообразности применения ФСТ в распределительных сетях кольцевого типа;
– расчет возможного уровня снижения потерь активной мощности и экономии денежных средств при установке ФСТ в кольцевой сети 10 кВ;
– представление результатов исследования в экономических показателях;
– оценка возможной стоимости ФСТ.
В рамках исследования была разработана программа для расчета режимов электрических сетей итерационным методом Ньютона. Изменяя фазовое значение коэффициента трансформации, можно рассчитать режимы и оценить уровень снижения потерь в зависимости от фаз напряжений центров питания [1, 447]. Для расчета была выбрана схема сети с двусторонним питанием (рис. 1). Кольцо 10 кВ питается с шин понизительных подстанций (ПС1 и ПС5).
На следующем этапе была составлена схема замещения электрической сети (рис. 2).
На основании исходной схемы была составлена расчетная схема замещения. Режимы были смоделированы с применением теории графов и метода Ньютона для решения нелинейных алгебраических уравнений [2, 410]. Суть исследования заключается в оценке влияния фазы напряжения одного из центров питания сети на величину потерь активной мощности. Предварительно были рассчитаны параметры режима без учета ФСТ.