Statikus feszültségstabilitási vizsgálatok átviteli hálózaton

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Farkas Csaba
Villamos Energetika Tanszék

A villamosenergia-szállítás során a távvezetékeken feszültségesés lép fel, amely nagysága normál üzemelés során a névleges feszültség alig néhány százaléka. Kontingencia vagy üzemzavarok esetén azonban a feszültségesés mértéke meghaladhatja a kívánt mértéket, így egyes hálózati csomópontokon nem fog megfelelő nagyságú feszültség rendelkezésre állni - a hálózat üzemeltetőinek feladata az ilyen üzemállapotok elkerülése ill. bekövetkezésük esetén a normális üzem minél gyorsabb helyreállítása és a csomóponti feszültségek adott határértékeken belül tartása.

Vannak azonban olyan esetek, amikor egy üzemzavart követően néhány másodperc vagy perc alatt a feszültség monoton csökkenő tendenciával összeomlik, ami már a rendszer integritását veszélyezteti. Ezt a jelenséget feszültség-instabilitásnak, illetve az ennek eredményeként kialakulható rendszerösszeomlást feszültség-összeomlásnak nevezi a szakirodalom. A feszültség-összeomlás oka, hogy a fogyasztói terhelések teljesítményfelvétele a rendelkezésre álló termelő- és szállítókapacitásnál nagyobb mértékű.

Ma már a feszültség-instabilitás egyre több villamosenergia-rendszer esetén jelent problémát, az eddig is ismert termikus túlterhelődési és szögstabilitási problémák mellett. Mindennek összetett oka van. Jól ismert, hogy új szállító és termelési egységek létesítése manapság nem egyszerű feladat, ugyanakkor a nagy méretű, koncentrált, de a fogyasztási helyektől távol eső erőművek számának megnövekedése miatt a villamosenergia-rendszerben egyre kevesebb csomópont rendelkezik feszültségtartó, vagy feszültségstabilizálásra való képességgel, s a termelés és fogyasztás villamos távolsága növekedett (bár ezen tendenciának manapság már némileg ellentmond a fogyasztói oldalon a kiserőművek révén megjelenő energiatermelés). A gyakorlatban alkalmazott söntkompenzáció ugyan lehetővé teszi a nagyobb mértékű teljesítményszállítást a feszültségprofil megtartása mellett, de ez a módszer az instabilitási határokat egyre közelebb hozza a normál üzemállapothoz. Ugyanakkor a feszültség-instabilitást többnyire hálózati elemek vagy erőművi gépegységek hibája/kiesése okozza, s az ilyen hibák bekövetkezésének valószínűsége nagyobb, mint pl. a szögstabilitási vizsgálatok során figyelembe vett háromfázisú rövidzárlat bekövetkezési valószínűsége. Végül, de nem utolsósorban meg kell említeni, hogy a villamosenergia-kereskedelem miatt gazdaságossági szempontból fontossá vált, hogy a villamosenergia-rendszereket az üzemeltethetőségi határuk közelében, vagyis minél jobb kihasználtsággal üzemeltessék. A gazdaságos mellett biztonságos üzemeltethetőség érdekében szükséges az üzemeltethetőségi határokat pl. a feszültség-instabilitást is figyelembe véve meghatározni.

Szakdolgozatomban megvizsgáltam a feszültség-instabilitás detektálására szolgáló statikus stabilitási mérőszámokat. Ezt követően szimulációkat végeztem a Power World szimulációs program segítségével, az IEEE 9 csomópontos mintahálózatát használva. A szimulációk segítségével meg lehet állapítani, hogy az egyes csomópontok mennyire vannak kitéve a feszültség-összeomlás veszélyének, illetve mennyire képviselnek gyenge csomópontokat.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.