Mare WANCERZ, Potr MILLER Poltechna Lubelsa, Katedra Sec Eletrycznych Zabezpeczeń do:10.15199/48.015.03.30 Reacja systemu eletroenergetycznego na defcyt mocy czynnej problematya węzła blansującego Streszczene. W artyule przedstawono wybrane zagadnena wpływu loalzacj węzła blansującego na wyn analzy pracy systemu eletroenergetycznego. Zaburzene blansu mocy wywołuje dodatowe przepływy mocy w lnach eletroenergetycznych, a poryce tego defcytu następuje przez węzeł blansujący. W węźle blansującym (modelującym najczęścej dużą eletrownę) zadaje sę moduł fazę napęca (U, δ), a poszuwane są: moc czynna berna (P,Q). Wszyste te zmenne są ze sobą powązane wpływają wzajemne na sebe. Celem programów rozpływowych jest wyznaczene dla ażdego węzła wartośc wszystch zmennych stanu (U, δ, P, Q) oraz oblczene mocy prądów gałęzowych, a taże strat mocy czynnej bernej we wszystch elementach sec. W artyule analzowano różne przypad poryca defcytu mocy czynnej w systeme. Oblczena wyonywano w programe Power Factory. Abstract. The artcle presents selected questons concernng the slac bus effect on the power system operaton. Dsturbed power balance nvolves addtonal power flows n power lnes and the power loss s compensated by a slac bus. In the slac bus (that usually models a large power plant) a module and voltage phase (U, δ) are gven, whle actve and reactve power (P,Q) are the searched quanttes. All the varables are nterrelated and nfluence one another. Load-flow software s meant to determne all the varables (U, δ, P, Q) for each node and to perform calculatons of the node power and current as well as of the actve and reactve power losses n all networ system elements. In the artcle varous cases of compensatng actve and reactve power losses n the system are analyzed usng the Power Factory software. The slac bus effect on the power system operaton Słowa luczowe: system eletroenergetyczny, oblczena symulacje w energetyce, narzędza symulacyjne, rozpływ mocy. Keywords: power system, calculatons and smulatons n power engneerng, smulaton tools, load flow. Wstęp Oblczena rozpływu mocy w sec eletroenergetycznej są obo oblczeń zwarcowych badań stablnośc jednym z trzech podstawowych analz prowadzonych w trace planowana rozbudowy system eletroenergetycznego. Rozwązane zadana rozpływowego pozwala na oreślene rozpływu mocy prądów we wszystch gałęzach sec oraz wartośc napęć węzłowych. Ze względu na cągłą zmanę obcążena, w systeme prowadz sę regulację mocy czynnej. Pozomy napęć węzłowych utrzymuje sę w dopuszczalnych grancach przez regulację rozpływu mocy bernej. Ze względu na rozmar zadana oraz nelnowość równań opsujących zależnośc na moce węzłowe, do wyznaczena rozpływów mocy wyorzystuje sę teracyjne metody rozwązywana uładów równań nelnowych [1]. W artyule zostaną wyjaśnone zasady wyznaczana rozpływów mocy za pomocą programu Power Factory frmy DgSlent. Na przyładze sec testowej przedstawono, ja zmenają sę wyn oblczeń symulacyjnych w zależnośc od wyboru opcj onfguracyjnych dostępnych w programe. Zadane rozpływowe w systeme eletroenergetycznym Zastosowane prostych przeształceń matematycznych prowadzonych w oparcu o druge prawo Krchhoff a pozwala na wyznaczene napęć rozpływu mocy w prostych uładach secowych. W bardzej rozbudowanej struturze, gdze pracuje wele generatorów, do tórej przyłączonych jest wele odborów, ne można posługwać sę tam zależnoścam. Metody oblczeń rozpływu mocy w dużych secach operają sę na obserwacj, że w ażdej chwl moc czynna berna w węźle mus być zblansowana (Rys. 1), gdyby ta ne było prędość obrotowa wału turbny połączonego z ną generatora zmenałaby sę. W onsewencj zmenałaby sę częstotlwość generowanego napęca. Potrzeba regulacj generowanej mocy jest zwązana z regulacją częstotlwośc []. Dla utrzymana tej równowag cały czas pownny być dostępne rezerwowe moce wytwórcze aby np. poryć odstawena bloów wytwórczych oraz wszele załócena dotyczące wytwarzana, zapotrzebowana przesyłu energ eletrycznej. Tam, gdze pommo dostępnośc rezerw mocy, zapotrzebowane w sposób cągły przewyższa wytwarzane należy podjąć dzałana celem przywrócena równowag (wyorzystując źródła rezerwowe, zmanę pozomu obcążena zgodne z wcześnej zawartą umową lub w ostatecznośc odłączane częśc odborców). Rys. 1. Blans mocy w węźle Blans mocy czynnej bernej w węźle można zapsać przy pomocy następujących równań: P PG PL P (1) N Q Q Q Q G L N Jeśl zastąpmy moc czynną berną w równanu 1 przez wyrażene dotyczące napęć, to otrzymamy uład równań obejmujący napęca, moce czynne wstrzywane do węzła onsumowane w węźle [3, 4]. Na podstawe termnolog z Rys. 1 otrzymujemy: UU j j j () I Y UUY e U e U e R jx j( ) j( ) Y U e Y U e stąd: * j( ) ( ) (3) j I Y U e Y U e dalej: * j j (4) U I YU e YU U e j j Y U e Y U U e Na podstawe uładu równań: P Re S Re U Q Im S Im U otrzymujemy: * (5) I * I (6) P YU cos YU U cos Q Y U sn Y U U sn 14 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-097, R. 91 NR 3/015
Na podstawe równań 1 6 otrzymujemy zależnośc: P (7) Y U cos YU U cos N Q Y U sn YU U sn N Równana 7 opsują zwąze mędzy mocą czynną berną wprowadzaną do węzła oraz napęcam w węźle węzłach sąsednch. Rys.. Oznaczena używane w oblczenach rozpływu mocy w gałęz Uład równań (7) może być zapsany dla ażdego z n węzłów sec. Otrzymamy w ten sposób n równań. Z ole stan ażdego z węzłów opsany jest 4 zmennym co daje 4n zmennych [4]: n mocy czynnych węzłowych P ; n mocy bernych węzłowych Q ; n modułów napęć U ; n ątów napęć θ. Dwe z tych zmennych muszą być zadane dla ażdego węzła żeby można było rozwązać uład równań. W pratyce stosuje sę trzy ombnacje zmennych znanych szuanych. Ma to zwąze z fzycznym charaterem węzłów w sec: węzły odborcze PQ gdze zadana jest wartość mocy czynnej bernej poberanej w węźle; węzły generatorowe PV, gdze zadana jest moc czynna generowana napęce w węźle utrzymywane przez regulator napęca generatora. W pratyce węzły generatorowe mają jeszcze narzucone lmty co do mocy bernej masymalnej mnmalnej. Znane algorytmy oblczana rozpływu mocy załadają, że pownen być jeszcze jeden węzeł zwany węzłem blansującym SL (ang. slac bus). Jao węzeł blansujący w secach przesyłowych wyberany jest z reguły węzeł, do tórego przyłączona jest duża eletrowna [5]. Przegląd metod programów symulacyjnych do wyznaczana rozpływu mocy Na rynu można znaleźć dużą lczbę programów wyorzystywanych do szeroo rozumanych oblczeń energetycznych, w tym rozpływów mocy. Do najpopularnejszych należą: PSS/E, EuroStag, PSCAD, PowerFactory, PowerWorld, MATLAB SIMULINK, PSLF, ETAP Power Staton oraz PLANS. W celu rozwązana zadana rozpływowego programy te wyorzystują różne, znane metody teracyjne: metoda Gaussa, Gaussa Sedla, lasyczna metoda Newtona-Raphsona, zmodyfowana metoda Newtona, rozłączna metoda Newtona, Stotta, Warda-Hale'a oraz metody hybrydowe. Przedstawone metody różną sę szyboścą oblczeń (lczbą teracj) oraz zbeżnoścą. Netóre programy wyorzystują w oblczenach tzw. start płas, to znaczy, że dla zerowego rou teracj przyjmuje sę napęca węzłowe równe wartoścom znamonowym (czasam taże wartośc argumentów napęć taże są zerowane). Oblczena rozpływu mocy są defnowane jao stan, w tórym wszyste zmenne parametry są przyjmowane jao stałe w orese obserwacj. Możemy ten stan tratować jao tzw. sanpshot wyonany w danej chwl czasowej. Dodatowo węszość z przedstawonych powyżej programów pozwala na wybór welu opcj dodatowych w tym: lmty mocy czynnych generatorów, lmty mocy bernej generowanej, możlwość regulacj przeładn zaczepowej transformatorów, uwzględnene podatnośc napęcowej odborów, sposób poryca defcytu mocy czynnej w systeme wele nnych. B0_SN TR-B0 B0-G1 wezel blansujacy LIN4 B03_SN TR-B03 B03-G1 LIN System A B09 B01 B0 B01_SN B0111 TR-B01 B01-G1 LIN0 B3H1 B3L11 TRA- B3L B3H LIN7 B1311 B13 B091 B101 LIN13 B1111 LIN1 B11 LIN B1511 B01 B15 B4H1 B4L11 LIN3 TRA-1 B4L B111 LIN4 B1411 LIN5 B1 LIN6 B14 LIN6 B081 LIN11 Load LIN10 B08 LIN1 Lna wymany B10 B051 Voltage Levels 0, V 110, V 15, V B05 B05_SN LIN9 TR-B05 B05-G1 LIN8 B04_SN B4H TR-B04 B04-G1 LIN7 B061 B06_SN TR-B06 B06 B06-G1 B071 B07_SN TR_B07 B07 B07-G1 Rys. 3. Schemat sec testowej CIGRE, w tórej przeprowadzono badana symulacyjne PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-097, R. 91 NR 3/015 15
Ops programu Power Factory oraz systemu testowego Do wyonana nareślonego w artyule zadana został wyorzystany program Power Factory frmy DgSlent (Dgtal Smulator for Electrcal Networ). Jego zaletą jest możlwość prowadzena efetywnych analz systemu eletroenergetycznego dla różnych obetów energetycznych. Pozwala na przeprowadzene pratyczne wszystch oblczeń zwązanych z analzą pracy systemu eletroenergetycznego [6]. Jao system testowy wyorzystano system CIGRE sładający sę z 7 generatorów, 18 ln, 17 rozdzeln oraz 9 transformatorów (Rys. 3). W testowej sec można wyróżnć napęca 0, 110 V oraz napęca średne w węzłach eletrownanych. Moc zanstalowana w systeme wynos 36 MW, generacja mocy czynnej to 1738,13 MW, a odbór 1694 MW oraz odpowedno generacja mocy bernej to 1050,81 Mvar, a odbór 75,7 Mvar. Straty mocy czynnej przy domyślnych ustawena programu wynoszą 44,18 MW, a mocy bernej 35,11 Mvar. Sposób modelowana SEE w programe Power Factory dla potrzeb oblczeń rozpływowych Oblczena rozpływu mocy w programe Power Factory mogą być przeprowadzone z wyorzystanem lu metod (Rys. 4) [6]: Według zadanego rozdzału (as dspatched): jeśl ta opcja jest zaznaczona, całowty defcyt mocy zostaje poryty przez jeden generator odnesena czyl generator zanstalowany w węźle blansującym (SL). Generator ten może być zdefnowany przez użytowna lub automatyczne ustala go program, jeśl żaden z generatorów ne ma statusu węzła blansującego. Pozostałe generatory w systeme generują moc zgodne z zadaną wartoścą. Rys. 4. Waranty dotyczące sposobu ustalana wartośc mocy czynnych w programe Power Factory Według regulacj wtórnej (accordng to Secondary Control): jeśl występuje nezblansowane mędzy planową wartoścą mocy czynnej ażdej jednost wytwórczej a obcążenem, regulator perwotny dostosowuje producję mocy czynnej ażdej jednost, co prowadz do wzrostu lub zmnejszena sę częstotlwośc (częstotlwość może być wówczas różna od znamonowej). Uład wtórnej regulacj częstotlwośc sprowadza zatem częstotlwość z powrotem do jej wartośc znamonowej. Jeśl opcja regulacja wtórna w załadce Actve Power Control jest zaznaczona, wybrane generatory (te z ustawonym regulatoram częstotlwośc - Power Frequency Controllers) ustalają blans mocy czynnej w zależnośc od przypsanych współczynnów uczestnctwa. Blans mocy zostaje ustalony przez wszystch wytwórców, tórych jednost są wyposażone w regulację wtórną. Czyl udzał w porycu defcytu mocy jest zgodny ze współczynnem udzału oreślonym w regulatorze wtórnym. Regulacja wtórna, zwana powszechne automatyczną regulacją częstotlwośc mocy (ARCM) jest nadrzędną regulacją systemową. Regulator systemowy, wytwarza sygnał regulacyjny porównując zapotrzebowane na moc przesyła go za pośrednctwem łącz telemechan do loalnych uładów regulacj. Według regulacj perwotnej (accordng to Prmary Control): róto po zaburzenu, regulatory jednoste borących udzał w regulacj perwotnej zwęszają/zmnejszą moce turbn, ta węc częstotlwość jest zblżona do jej wartośc znamonowej. Zmana mocy generatorów jest proporcjonalna do odchylena częstotlwośc jest podzelona pomędzy jednost uczestnczące w regulacj w zależnośc od współczynna K pf (Prmary Frequency Bas - [MW/Hz]) regulatorów perwotnych. Jeśl opcja regulacja perwotna w załadce Actve Power Control jest zaznaczona, blans mocy jest ustalany przez wszyste generatory posadające regulator perwotny z ustawonym parametrem K pf. Czyl udzał w porycu defcytu mocy czynnej jest ustalany na podstawe statyzmu poszczególnych jednoste wytwórczych. Regulacja perwotna mocy jest to regulacja autonomczna, realzowana przez właścwy dla ażdego blou uład regulacj, reagujący na zmany częstotlwośc w systeme. Według bezwładnośc (accordng to Inertas): zaraz po zaburzenu blansu mocy nadwyża mocy odberanej nad wytwarzaną jest porywana z energ netycznej zgromadzonej w masach wrujących jednoste wytwórczych. Prowadz to do hamowana wrnów, a tym samym spadu częstotlwośc systemu. Udzał poszczególnych generatorów w porycu całego defcytu mocy jest proporcjonalny do ch współczynnów bezwładnośc lub stałej czasowej (współczynn oreślony w załadce RMS-Smulaton generatora synchroncznego). Na rysunu 4 wdoczna jest taże opcja zwązana z ogranczenam techncznym generacj mocy czynnej (Consder Actve Power Lmts). Po wybranu tej opcj będą uwzględnane lmty mocy czynnych dla generatorów borących udzał w utrzymanu blansu mocy w systeme. Opcję tą włączono we wszystch opsanych ponżej badanach symulacyjnych. Opcja ontrol lmtów mocy bernej równeż została włączona [7, 9]. We wszystch opsanych ponżej badanach symulacyjnych wyorzystano opcję według zadanego rozdzału (as dspatched), tóra może być tratowana jao tradycyjna metoda oblczana rozpływów mocy stosowana w welu wspomnanych już powyżej programach. Warto jedna zwrócć uwagę na fat, że to tradycyjne podejśce, wyorzystujące generator blansujący do zapewnena blansu mocy czynnej, można w programe Power Factory wzbogacć o nne mechanzmy blansowana, tóre lepej odwzorowują rzeczywste zachowane sę sec przesyłowej (Rys. 5). Rys. 5. Waranty dotyczące sposobu porywana defcytu mocy czynnej w programe Power Factory Waranty oblczenowe, tórych utworzene mało na celu ocenę wpływu węzła blansującego oraz sposobu porywana defcytu mocy czynnej na wyn oblczeń rozpływowych bazują na opcjach zaprezentowanych na Rys. 5. W pratyce wyorzystano opcję nr 1 (by Reference Machne - warant 1) jao metodę tradycyjną, w tórej defcyt mocy czynnej porywany jest przez generator zanstalowany w węźle blansującym. Jao alternatywę wybrano opcję nr 5 (Dstrbuted Slac by Generaton - warant ), tóra załada, że defcyt mocy porywany jest przez wszyste generatory synchronczne zanstalowane w systeme. Opcje oblczenowe dostępne w programe Power Factory dotyczą ne tylo blansu mocy czynnej, ale obejmują taże zagadnena zwązane z mocą berną ontrolą napęca w wybranych węzłach systemu. W oblczenach rozpływowych, regulator napęca ma zadaną wartość, tórą można ustawć ręczne jeżel typ węzła 16 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-097, R. 91 NR 3/015
oreślony jest jao PV. Dla węzła PQ ustalana jest wartość współczynna mocy (zadane wartośc P Q) (Rys. 6). a) b) Rys. 6. Opcje dotyczące analzy rozpływu mocy dla generatora synchroncznego a) parametry regulatora b) defncja typu węzła Gdy na wspólne szyny pracuje węsza lczba generatorów, można zdefnować grupowy uład regulacj napęca. Ten uład regulacj łączy w sobe la źródeł mocy bernej do ontrol napęca w danym węźle wytwórczym. Wyn symulacj - pojedynczy system Symulację przeprowadzono dla pojedynczego systemu testowego A (Rys. 3). a) System A (warant 1a) węzeł blansujący B01, blans mocy bez załóceń (a - stan początowy). Dla ta sonfgurowanych opcj rozwązana zadana rozpływowego uzysano wyn przedstawone w tabelach 1. Tabela 1. Generacja wszystch bloów dla systemu A - warant 1a Tabela. Sumaryczne wyn symulacj dla systemu A - warant 1a b) System A (warant 1b) węzeł blansujący B01, blans mocy załócony, w węźle B081 zwęszyło sę obcążene o 100 MW 40 Mvar (b zaburzony blans mocy). Dla ta sonfgurowanych opcj rozwązana zadana rozpływowego uzysano wyn przedstawone w tabelach 3 4. Tabela 3. Generacja wszystch bloów dla systemu A - warant 1b producję o 108,3 MW (37,6%) co porywa wzrost obcążena o 100 MW oraz wzrost strat o 8,3 MW. W węźle blansującym wzrosła równeż generacja mocy bernej o ponad 7 % (48,8 Mvar). Producja mocy bernej zmenła sę równeż w pozostałych generatorach. Ponadto zmena sę rozpływ prądów, szczególne w gałęzach w poblżu węzła blansującego (w ln LIN4 obcążene wzrosło nawet o 55 % oraz w ln LIN13 o 1%) tabela 5. Wzrost obcążena ln LIN11 jest spowodowany wzrostem mocy odboru przyłączonego do węzła B081. Zmany napęć w obu warantach ne były duże masymalna, zaobserwowana zmana napęca w węzłach B081 B091 wynosła ponżej 4 %. Oczywśce napęca w węzłach eletrownanych ne uległy zmane. Tabela 5. Zmana stopna obcążena wybranych ln w wynu zaburzena blansu mocy w systeme (porównane warantu 1b w stosunu do warantu 1a) Zastanawający jest fat, że zaburzene blansu mocy, tóre mało mejsce w węźle B081 spowodowało wzrost generacj w odległym generatorze w stacj B01. Czy tae zachowane zaobserwowano by w rzeczywstym systeme eletroenergetycznym? Inną możlwoścą rozwązana zadana rozpływowego jest poryce zapotrzebowana na moc czynną (równeż zman w stosunu do stanu normalnego) przez wszyste generatory pracujące w systeme (opcja Dstrbuted Slac by Generaton w programe Power Factory - warant ). c) System A (warant a) blans mocy bez załóceń (a - stan początowy). Przy badanu stanu początowego (bez zaburzena blansu mocy) waranty 1a a nczym sę ne różną. d) System A (warant b) blans mocy załócony, w węźle B081, zwęszyło sę obcążene o 100 MW 40 Mvar (b zaburzony blans mocy). Dla ta sonfgurowanych opcj rozwązana zadana rozpływowego uzysano wyn przedstawone w tabelach 5 6. Tabela 5. Generacja wszystch bloów dla systemu A - warant b Tabela 4. Sumaryczne wyn symulacj dla systemu A - warant 1b Tabela 6. Sumaryczne wyn symulacj dla systemu A - warant b Węzeł blansujący generuje teraz 396,5 MW 5,1 Mvar, pozostałe źródła bez zman. W tym przypadu zadany wzrost obcążena został poryty w całośc przez węzeł blansujący. Wzrosły straty mocy czynnej o prawe 19% straty mocy bernej o ponad 41 % (wzrosło taże obcążene, ale tylo o o. 6% dla mocy czynnej 5,5% dla mocy bernej) [8]. Generator blansujący zwęszył Ja wdać z powyższych wynów symulacj, obecne wszyste generatory poryły wzrost mocy w systeme proporcjonalne do mocy generowanych przed załócenem blansu (Tabela 7). W wynu wzrostu obcążena wzrosły równeż straty, jedna wzrost ten jest znaczne mnejszy nż w warance 1b (straty mocy czynnej wzrosły o 1 % a straty mocy bernej o 7 %). PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-097, R. 91 NR 3/015 17
Tabela 7. Porównane badanych warantów pod ątem poryca zaburzena mocy w systeme A (zmany generacj mocy czynnej) warant 1a warant 1b warant 5a warant 5b 5b 5a 5b 5a generator MW MW MW MW MW % B01 G1 110 110 110 116,66 6,66 6,05% B0 G1 88,18 396,47 88,18 305,64 17,46 6,06% B03 G1 10 10 10,7 1,7 6,06% B04 G1 450 450 450 477,6 7,6 6,06% B05 G1 10 10 10,7 1,7 6,06% B06 G1 30 30 30 339,39 19,39 6,06% B07 G1 150 150 150 159,09 9,09 6,06% G systemu A do wartośc 396 MW). Lną wymany dopływa do systemu B moc czynna równa 101,58 MW, moc berna na pozome 9,9 Mvar. Zaburzene blansu mocy, tóre mało mejsce w węźle B081 systemu B, spowodowało wzrost generacj w odległym generatorze w stacj B01 systemu A. Powoduje to znaczny wzrost obcążena ln wyprowadzających moc z tej eletrown (LIN4 LIN13) Tabela 9. Tabela 9. Zwęszone przepływy mocy lnam zloalzowanym w poblżu węzła blansującego systemu A Proporcjonalny sposób poryca wzrostu obcążena w systeme wpłynął na zupełne nny rozpływ mocy w poszczególnych lnach. Obecne (warant b) najwęszy wzrost mocy nastąpł w sposób naturalny w ln LIN11, tóra jest zloalzowana najblżej węzła, w tórym wzrosło obcążene. Tabela 8. Zmana stopna obcążena wybranych ln w wynu zaburzena blansu mocy w systeme (porównane warantu b w stosunu do warantu a) Defcyt mocy powstały w systeme B powoduje zwęszony przepływ mocy w systeme A rośne moc wymany. W systeme B rozpływ mocy zmenł sę neznaczne wzrost zapotrzebowana (Load) porywany jest bezpośredno lną wymany Rys. 7. Z przedstawonych wynów symulacj wyna duża zmenność generacj mocy bloów oraz obcążena ln. Wybór metody oblczenowej ma stotny wpływ na ocenę wynów symulacj. Wyn symulacj dla dwóch systemów A B Kolejne testy przeprowadzono dla dwóch podsystemów. Seć została zbudowana z dwóch dentycznych systemów testowych CIGRE. Oba systemy połączono lną wymany o długośc 100 m o typowych parametrach (lna łączy węzły B081 obu systemów). W programe Power Factory stneje możlwość zdefnowana tylo jednego węzła blansującego dla całego systemu (dotyczy opcj 1 na Rys. 5). e) System A B (warant 1a) węzeł blansujący B01 znajduje sę w systeme A, blans mocy bez załóceń (a - stan początowy). Generatory w obu systemach porywały własne zapotrzebowane na moc czynną berną. Lną wymany płynęła tylo newela moc berna wynająca z mocy ładowana ln strat jałowych 9,5 Mvar. f) System A B (warant 1b) węzeł blansujący B01 zloalzowano w systeme A, blans mocy załócony w węźle B081 systemu A zwęszyło sę obcążene o 100 MW 40 Mvar (b zaburzony blans mocy w systeme A). Wzrost obcążena nastąpł w systeme, w tórym zdefnowano węzeł blansujący. Doprowadzł on do zaburzena blansu mocy, poryce tego defcytu realzowane jest przez węzeł blansujący (wzrost mocy generowanej przez G systemu A do wartośc 396 MW). Lną wymany płyne newela moc czynna równa 0,7 MW oraz moc berna na pozome 7, Mvar. Rozpływ mocy w systeme B pratyczne sę ne zmenł. g) System A B (warant 1c) węzeł blansujący B01 znajduje sę w systeme A, blans mocy załócony, w węźle B081 systemu B, zwęszyło sę obcążene o 100 MW 40 Mvar (c zaburzony blans mocy w systeme B). Wzrost obcążena nastąpł w systeme B, czyl w systeme w tórym ne zdefnowano węzła blansującego. Wzrost obcążena w systeme B doprowadzł do zaburzena blansu mocy, jedna poryce tego defcytu realzowane jest nadal przez węzeł blansujący (wzrost mocy generowanej przez Rys. 7. Zmana rozpływu mocy w poblżu węzła B081 systemu B Tabela 10. Zmany generacj w obu systemach (porównane warantu c w stosunu do warantu 1c) h) System A B (warant c) blans mocy załócony, w węźle B081 systemu B zwęszyło sę obcążene o 100 MW 40 Mvar (c zaburzony blans mocy w systeme B). Wszyste generatory systemu A B poryły wzrost mocy w węźle B081 systemu B proporcjonalne do mocy generowanych przed załócenem blansu. W wynu równomernego wzrostu generacj, ne zaobserwowano nenaturalnego wzrostu obcążena w lnach obu systemów. Lną wymany dopływa do systemu B ooło 50 MW (w warance 1c było to ponad 100 MW). Zmnejszyły sę równeż straty mocy czynnej bernej. Zmany pozomów napęć w węzłach są neznaczne. Kolejną metodą rozwązana zadana rozpływowego jest możlwość analzy dwóch podsystemów z ontrolą mocy 18 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-097, R. 91 NR 3/015
wymany pomędzy nm (Interchange Schedule). Jej zadanem jest zmuszene programu do utrzymana mocy wymany na zadanym pozome (Rys. 8). Rys. 8. Opcje dotyczące utrzymana mocy wymany h) System A B (warant d) blans mocy załócony, w węźle B081 systemu A zwęszyło sę obcążene o 100 MW 40 Mvar, (d - zaburzony blans mocy w systeme A, moc wymany ustalona jest na pozome 100 MW esport mocy do systemu B). Zadana wymana wynos 100 MW, stąd lną wymany płyne nadal 100 MW porywane przez system A. Rozdzał obcążeń następuje tylo w systeme A z uwag na dotrzymane zadanego salda wymany. ) System A B (warant e) blans mocy załócony, w węźle B081 systemu A zwęszyło sę obcążene o 100 MW 40 Mvar, (e - zaburzony blans mocy w systeme A, moc wymany ustalona jest na pozome 100 MW esport mocy do systemu A). Tabela 11. Zmany obcążeń lnam powodowane zmaną mocy wymany (porównane warantu d w stosunu do warantu e) Wyn prezentowane w tabel 11 poazują stotną zmanę obcążeń ln w obu systemach w zależnośc od zadelarowanej mocy wymany. Podsumowane W przypadu wyorzystana zaawansowanych programów oblczenowych z dużą lczbą opcj symulacyjnych należy zastanowć sę, ja ażda opcja programu wpływa na wyn symulacj. Ja wyna z rysunów 4, 5, 6 8 program Power Factory ma bardzo dużą lczbę opcj oblczenowych (ne wszyste opcje zostały wyorzystane w symulacjach przedstawonych w artyule). W prowadzonych analzach (np. espertyzy przyłączenowe), w tórych stotnym elementem oceny są przecążena prądowe gałęz oraz przeroczena napęcowe w węzłach, wybór newłaścwej opcj oblczenowej może pocągać za sobą zafałszowane rzeczywstych wynów. Ocena pracy ln pod ątem przecążeń może prowadzć do zupełne nnych wnosów w przypadu wyboru newłaścwej, oderwanej od rzeczywstośc metody oblczenowej. W netórych przypadach rozbeżnośc w obcążenu ln wynosły ladzesąt procent. Zmany obcążena ln są oczywste z uwag na nny sposób poryca zapotrzebowana na moc czynną. Wybór opcj oblczenowych zwązanych z rozpływem mocy ma mnejszy wpływ na parametry napęcowe. Zmany napęć spowodowane wyborem różnych opcj symulacyjnych ne przeroczyły,5%. Jest to spowodowane tym, ż w opsywanych warantach ne zmenał sę sposób poryca zapotrzebowana na moc berną, równeż ne zmenły sę pozomy napęć ustalone na regulatorach, an typy węzłów. W przeprowadzonej analze ne uwzględnano taże regulacj przeładn zaczepowej transformatorów oraz podatnośc napęcowej odborów. Poryce defcytu mocy czynnej przez jeden generator w systeme (węzeł blansujący) ne jest najlepszym rozwązanem. Wzrost obcążena w jednej częśc systemu może powodować wzrost generacj w ne rzado odległym generatorze wytypowanym jao węzeł blansujący. Dla sec rajowej przy ustawonym węźle blansującym w eletrown Bełchatów wzrośce obcążena w zachodnej częśc KSE o 500 MW, następuje znaczny wzrost mocy generowanej przez węzeł blansujący. Rośne obcążene ln wyprowadzana mocy ze stacj Rogowec, w netórych lnach nawet o ponad 0% (w stosunu do opcj poryca defcytu przez wszyste generatory). Przepływy w lnach przesyłowych zloalzowanych we wschodnej częśc KSE ne zmenają sę. Wyna stąd wnose, że wyorzystane pojedynczego węzła blansującego ne wprowadza stotnych różnc, jeżel węzeł blansujący jest w znacznej odległośc od analzowanego obszaru zanteresowana. Zwęszone przepływy w odległych gałęzach ne wpływają na wyn symulacj wnos dotyczące przeroczeń prądowych napęcowych. W przypadu loalzacj węzła blansującego poza grancą raju (pratya często stosowana) nadal pojawa sę problem utrzymana salda wymany mędzynarodowej. Wtedy najlepszym rozwązanem jest ustawene opcj poryca defcytu mocy przez wszyste generatory oraz ustawene zadelarowanej mocy wymany. LITERATURA [1] Broże J., Jedyna P.: Komputerowe metody analzy rozpływów mocy w uładach eletroenergetycznych. Zeszyty Nauowe Wydzału Eletrotechn Automaty Poltechn Gdańsej Nr 5. Gdańs 008. [] Kremens Z., Soberajs M.: Analza systemów eletroenergetycznych, Warszawa 1996. [3] Machows J., Bumby R., Bale J.: Power System Dynamcs: Stablty and Control. John Wley & Sons, Chchester, New Yor, 008, 009. [4] Machows J.: Regulacja stablność systemu eletroenergetycznego. Ofcyna Wydawncza Poltechn Warszawsej, Warszawa 007. [5] Expósto A., Ramos J.: Slac Bus Selecton to Mnmze the System Power Imbalance n Load-Flow Studes. IEEE Transactons on power systems. p. 987-994, Vol. 19, No., May 004. [6] Doumentacja technczna programu Power Factory, v.15.0. [7] Wancerz M., Mller P.: Metody badana stablnośc SEE w planowanu długotermnowym rozwoju KSE. Ryne Energ Eletrycznej. Nr 3 (106), czerwec 013. s.39-44. [8] Wancerz M., Kacejo P.: Mnmzaton of actve power losses n a power transmsson system selected aspects of the computaton problem scope. Computer Applcatons n Electrcal Engneerng. Poznań 01. Vol-10, s. 54 63. [9] Machows J., Kacejo P., Roba S., Mller P., Wancerz M.: Analzy systemu eletroenergetycznego w średnooresowym planowanu rozwoju. Przegląd Eletrotechnczny. Nr 6/013. Autorzy: Mare Wancerz, Potr Mller Poltechna Lubelsa, ul. Nadbystrzyca 38A, 0-618 Lubln, E-mal: m.wancerz@pollub.pl, p.mller@pollub.pl; PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-097, R. 91 NR 3/015 19