Электроэнергетика Казахстана

Оптимальным вариантом выбора типа и мест расстановки устройств FACTS является установка четырех комплектов СТАТКОМ: 1 комплект с диапазоном регулирования +/-100 Мвар на шинах 220 кВ ПС 500 кВ Жезказган и три комплекта с диапазоном регулирования +/-600 Мвар шинах 500 кВ ПС Нура, Агадырь и ЮКГРЭС. Дальнейшее увеличение диапазона регулирования СТАТКОМ приводит к незначительному увеличению предельного перетока по транзиту и экономически нецелесообразно. Размещение четырех комплектов СТАТКОМ с последовательным увеличением диапазона регулирования на трех комплектах с 200 МВар до 600 МВар повышает максимально допустимый переток по сечению, ограничивающему максимально допустимый переток с учетом действия ПА в нормальной схеме по данному направлению в диапазоне от 262 МВт до 613 МВт

Установка СТАТКОМа на ПС Жезказган с диапазоном регулирования +/-100 МВар достаточна и позволит повысить на 46 МВт допустимый переток по приемному сечению Жезказганского энергоузла в нормальной схеме и на 80 МВт в схеме ремонта ВЛ 500 кВ Жезказган - Агадырь уменьшая при этом на 54 МВт объем ограничения потребителей в режиме зимнего максимума 2012 и стабилизировать уровни напряжения в ремонтных и аварийных режимах предотвратив частые коммутаций ШР в сети 500 кВ. А так же сгладить скачкообразные изменения напряжения на 30-40 кВ при отключении реактора до 10-15 кВ.

6.8 Укрупненная оценка экономической эффективности применения устройств FACTS

- установка СТАТКОМ;

- сооружение ВЛ 500 кВ Экибастузская - Агадырь - ЮКГРЭС.

Расчет стоимости установки СТАТКОМ

В работе предложено три варианта установки СТАТКОМов с различными диапазонами регулирования.

Вариант 1: Установка устройства СТАТКОМ с диапазоном регулирования +/-100 Мвар на шинах 220 кВ ПС 500 кВ Жезказган и трех устройств СТАТКОМ с диапазоном регулирования +/-200 Мвар на шинах 500 кВ ПС Нура, Агадырь и ЮКГРЭС. Ориентировочная стоимость данного варианта приведена в таблице 4.3.1.

Таблица 4.3.1- Стоимость установки СТАТКОМа по первому варианту.

Вариант 2: Установка устройства СТАТКОМ с диапазоном регулирования +/-100 Мвар на шинах 220 кВ ПС 500 кВ Жезказган и трех устройств СТАТКОМ с диапазоном регулирования +/-400 Мвар шинах 500 кВ ПС Нура, Агадырь и ЮКГРЭС. Ориентировочная стоимость данного варианта приведена в таблице 4.3.2.

Таблица 4.3.2 - Стоимость установки СТАТКОМа по второму варианту

Вариант 3: Установка устройства СТАТКОМ с диапазоном регулирования +/-100 Мвар на шинах 220 кВ ПС 500 кВ Жезказган и трех устройств СТАТКОМ с диапазоном регулирования +/-600 Мвар шинах 500 кВ ПС Нура, Агадырь и ЮКГРЭС. Ориентировочная стоимость данного варианта приведена в таблице 4.3.3.

Таблица 4.3.3 - Стоимость установки СТАТКОМа по третьему варианту

Расчет стоимости сооружения ВЛ 500 кВ

Расчет стоимости варианта с сооружением ВЛ 500 кВ Экибастузская - Агадырь - ЮКГРЭС рассмотрен ранее в разделе «Оценка экономической эффективности использования новых технологий»

По результатам расчетов выявлено, что из сравниваемых вариантов повышения пропускной способности НЭС Республики Казахстан дешевле оказывается вариант с применением устройств FACTS. По этой причине считаем целесообразным исключить вариант с сооружением новой связи 500 кВ и далее рассматривать установку FACTS как наиболее экономически эффективное мероприятие из рассмотренных в настоящем разделе.

Вариант покрытия дефицита мощности с использованием ГЭС стран Центральной Азии

Рассмотренные способы повышения пропускной способности транзита Север - Юг позволяют покрыть дефицит мощности южной части НЭС Республики Казахстан. Так, вариант с использованием СТАТКОМ позволяет повысить пропускную способность транзита Север - Юг на 600 МВт. Помимо этих способов проблема дефицита на юге НЭС Республики Казахстан может быть решена путем покупки недостающего объема электроэнергии у государств Центральной Азии, находящихся южнее Казахстана и располагающих многочисленными ГЭС с относительно недорогой вырабатываемой электроэнергией. Оценим стоимость (K_ЦА) такого варианта. В качестве средней цены на электроэнергию (Ц_ээ) примем 3000 тенге за 1 МВт·час. Суммарной продолжительностью прохождения максимума потребления (Т_год), в течение которого поставляется мощность (Р_ЦА) из стран Центральной Азии в объеме 600 МВт, считаем 730 часов в год. Стоимость рассчитываем, исходя из продолжительности срока покупки электроэнергии государств Центральной Азии 5 лет - с 2014 года по 2019 год включительно (к концу 2019 года завершится сооружение электропередачи 500 кВ Север - Восток - Юг, который пройдет через ПС 500 кВ Семей, Актогай, Талдыкорган, Алма). Получим:

K_ЦА = Ц_ээ· Р_ЦА·5· Т_год =600·3000·5·730 = 6570 млн. тенге.

Приведенный вариант полностью решает вопрос дефицита юга НЭС Республики Казахстан. Иными словами, обеспечивается балансовая надежность. Однако такое мероприятие никак не влияет пропускную способность электрических сетей Казахстана, и, следовательно, не повышает надежность электроснабжения дефицитного района. Ввиду того, что основной целью данной работы является разработка мероприятий для повышения пропускной способности сети, вариант обеспечения мощностью юга НЭС Республики Казахстан, поставляемой гидроэлектростанциями стран Центральной Азии, из дальнейшего рассмотрения исключается.

Стоимость мероприятий приведена в сравнительной таблице 4.3.4.

Таблица 4.3.4 - Стоимость мероприятий по повышению пропускной способности НЭС Казахстана.

Выводы

1. Обзор существующих устройств FACTS в области применения и использования показал, для исследования повышения пропускной способности ВЛ 220-500-1150 кВ НЭС Республики Казахстан необходимо рассматривать УСК, СТК, СТАТКОМ и УУПК.

2. Коэффициент эффективности размещения УСК на ПС Агадырь и ПС Актогай составляет 40-50%. Соответственно изменение мощности устройства реактивной мощности на 1 МВАр позволяет увеличивать пропускную способность транзита Север-Юг на 0,4-0,5 МВт. На подстанциях ПС Аврора, ПС Кокшетавская 1150 и ЕГПП транзита Казахстан-Урал составляет 25-35%, т.е. изменение мощности устройства реактивной мощности на 1 МВАр позволяет увеличивать пропускную способность транзита Казахстан-Урал на 0,25-0,35 МВт.

Оптимальным вариантом выбора типа и мест расстановки устройств FACTS является установка четырех комплектов СТАТКОМ: 1 комплект с диапазоном регулирования +/-100 Мвар на шинах 220 кВ ПС 500 кВ Жезказган и три комплекта с диапазоном регулирования +/-600 Мвар шинах 500 кВ ПС Нура, Агадырь и ЮКГРЭС. Дальнейшее увеличение диапазона регулирования СТАТКОМ приводит к незначительному увеличению предельного перетока по транзиту и экономически нецелесообразно. Размещение четырех комплектов СТАТКОМ с последовательным увеличением диапазона регулирования на трех комплектах с 200 МВар до 600 МВар повышает максимально допустимый переток по сечению, ограничивающему максимально допустимый переток с учетом действия ПА в нормальной схеме по данному направлению в диапазоне от 262 МВт до 613 МВт

Установка СТАТКОМа на ПС Жезказган с диапазоном регулирования +/-100 МВар достаточна и позволит повысить на 46 МВт допустимый переток по приемному сечению Жезказганского энергоузла в нормальной схеме и на 80 МВт в схеме ремонта ВЛ 500 кВ Жезказган - Агадырь уменьшая при этом на 54 МВт объем ограничения потребителей в режиме зимнего максимума 2012 и стабилизировать уровни напряжения в ремонтных и аварийных режимах предотвратив частые коммутаций ШР в сети 500 кВ. А так же сгладить скачкообразные изменения напряжения на 30-40 кВ при отключении реактора до 10-15 кВ.

3. Подводя итог, необходимо отметить, что автоматическая всережимная система управления на базе WAMS позволяет повысить пропускную способность транзита Север - Юг НЭС Республики Казахстан приблизительно на 300 МВт. В случае использования устройств FACTS (СТАТКОМ), устанавливаемых на определенных выше подстанциях, показана возможность дополнительного повышения пропускной способности рассматриваемого транзита еще на 300 МВт. Отсюда следует, что технически целесообразно использовать эти рассмотренные мероприятия совместно: пропускная способность транзита в этом случае повышается на 600 МВт. Даже при совместной реализации этих вариантов их суммарная стоимость отличается от стоимости сооружения дополнительной ВЛ 500 кВ, рассмотренного в качестве альтернативы, более чем в два раза, что подтверждает их экономическую эффективность.

Размещено на Allbest.ru