Controlled Compact High Voltage Power Lines

Controlled Compact High Voltage Power Lines

Postolati V., Bycova ., Suslov V.

Institute of Power Engineering of the Academy of Sciences of Moldova

Republic of Moldova

Timashova L., Shakarian Yu., Kareva S.

Research and Development Center at Federal Grid Company of United Energy System,

Joint-stock company Russia

Abstract. Nowadays modern overhead transmission lines (OHL) constructions having several significant differences from conventional ones are being used in power grids more and more widely. Implementation of compact overhead lines equipped with FACTS devices, including phase angle regulator settings (compact controlled OHL), appears to be one of the most effective ways of power grid development. Compact controlled AC HV OHL represent a new generation of power transmission lines embodying recent advanced achievements in design solutions, including towers and insulation, together with interconnection schemes and control systems. Results of comprehensive research and development in relation to 110–500kV compact controlled power transmission lines together with theoretical basis, substantiation, and methodological approaches to their practical application are presented in the present paper.

Keywords: compact controlled OHL, transmission capacity, phase control.

Linii electrice compacte dirijate de tensiune înaltă Postolati V., Bîcova E., Suslov V.

Institutul de Energetic al AŞM

Timaşova L., Şakarian Yu., Kareva S.

Societatea Deschis pe Acţiuni "Centrul ştiinţific şi Tehnic al Companiei Reţelelor Federale de Transport a Sistemului electroenergetic unificat" Federaţia Rus

Rezumat. În prezent pe o scar tot mai larg se utilizeaz construcţii noi ale liniilor electrice aeriene pentru transportul energiei electrice, ce difer de cele tradiţionale. Una dintre cele mai eficiente soluţii pentru dezvoltarea reţelelor electrice se prezint utilizarea liniei aeriene compacte, combinate cu dispozitivele FACTS, inclusiv dispozitivele de dirijare cu unghiul decalajului de faz (LEA compacte dirijate). Liniile compacte dirijate de înalt tensiune prezint o nou generaţie a liniilor electrice pentru transportul energiei electrice, care au încorporat soluţii tehnice moderne privind realizarea lor constructiv , inclusiv a stâlpilor, izolaţiei, schemele de conexiune, sistemele de dirijare şi control. Liniile aeriene dirijate compacte pot fi utilizate ca linii de interconexiune şi linii interne de sistem de înalt tensiune, precum şi pentru reţelele de distribuţie a energiei electrice, oferind în acelaşi timp un nivel calitativ nou de rezolvare a problemelor în domeniul transportului şi distribuţiei energiei electrice. În articolul sunt prezent te rezultatele cercet rii şi dezvolt rii liniilor electrice dirijate compacte cu tensiunea 110-500 kV include teoretic , argument rile şi abord rile metodice întru aplicarea acestora.

Cuvinte cheie: LEA dirijate compacte, capacitatea de transmisie, dirijarea dup unghiul de faz .

. ., . ., . .

Э ,

. ., Ш . ., . .

«

-»,

.

( ), .

FACTS, (

).

( ) ,

, , , .

- .

ч а: , , ,

, .

:

-

;

-

; -

.

110-500 ,

,

[1-4].

, FACTS,

– –

. ,

-,

,

-,

-.

-, ,

,

-. 30-

( )

110 , 56 . 1993

330 , 146,7 .

-.

,

. . 1

.

-:

-

( / 2); -

( m) (

)

( ), m≤0,9 ;

– ( ),

( ).

.

,

,

120º,

θ=120º, θ=180º,

.1. .

.2. . .3. .

.

:





sin

sin

₀

2 1

l

Z

U

U

P







, (1)

, -

, ;

1

U U₂

δ –

;

Z

– ( ):

0 0

0 0

jb g

jx r Z

 

 , (2)

0

0

L

x





, -

( ) ( / );

b

₀





C

₀ –

( ) ( / ); –

( ) ( / );

0

r

0

g

–

( ) ( / ),

: ₀ к₂ . U

P

g  , –

;

к

P _. 

l

0



– (

l – ( ),



₀ – ( . ./ ):

2 0

0 0 0 2

0

1 (3) 8 r L C x   _  _  

(1) ,

( ), (2)

( , , , ).

Z

0

r

x

₀

g

₀

b

₀

.

0

r

0 0

g  . ,

b

. 0

x

0 , , , , (

, – n,

), , . 0

x

r

0

b

э

r

: 0 0, 0157

0.1445 lg ;

э

D x

r n

  (4)

. lg 10 58 . 7 6 0          э r D

b (5)

D . э r – . , , ,

(θ) 0º– 120º(180º) 0÷120º(180º). , , . , , . ( ).

О а ч а щ У В

(

x

₀,

b

₀

Z

_C0).

( )

( , ).

: M

x₀

b

_0M Z_CM

;

0 0 0  j M

Э

x

x

e

X







(6)

;

0 0 0  j M

Э

b

b

e

b







(7)

.

0  j CM C

CЭ

Z

Z

e





0



:

0Э 0 0M;

X x x (9)

;

0 0 0Э

b

b

M

b







(10)

.

0 CM C

CЭ

Z

Z

Z







(11)





180



:

;

0 0 0Э x x M

X   (12)

;

0 0 0Э b b M

b   (13)

.

0 CM C

CЭ Z Z

Z   (14)

, ,

.

« - » ,

. . 4

110-500 .

,

2 – 3

.

,

( ,

, )

. ,

( ),

.

.

,

, ,

.

. . 5

220 . . 6 220 .

, 220

5 , ,

4 .

220 ,

. . 7

500 , . 7 –

. 500

I.

.4.

. 5. 220

« ».

.6. 220

.

.7. 500 ( ) ( ).

I 500

,

, ,

, ,

1 337 816,7 2 257,4 1068 3 187,7 1463

1 5

240/39 0,0108 0,3403

4 179 1606 1 322,2 854,9 2 240,9 1142,6 3 172,6 1594,2

2 6

240/56 0,0112 0,4

4 156,5 1758,2 1 310,7 886 2 220,1 1205 3 169 1706,9

3 6

240/56

4,0

0,0112 0,5

4 145,4 1889

θ=0º – 1 2 ( 3 )

θ=120º – 1 3 ( 2 ).

FACTS.

. 8. .

,

.

θ = 0° Θ = 120°,

.

– θ 0 ÷ 120(180)°

.

,

.

.9. 220

.

О ч а а

а а а В

.

,

.

.

110 , II,

1,3 .

,

,

220 . Э . 9.

II

110 .

220 2

220

.

II

110

110

-110

( -150/34)

, 55,6 74,4 1,34*

, 27,8 37,2 1,34*

: L, 67 67 1*

: SAl = 2

900 900 1*

/L , / 0,83 1,11 1,34*

/SAl , / 2 0,0617 0,0826 1,34*

. 10. 500 .

500

1,3 – 1,4 , 500

,

500 1,5 – 1,6 ,

.

,

,

.

.

:

–

. ,

,

.

-( ),

, ,

.

,

θ = 0°,

. Э ,

,

.

θ 0÷120°(180°)

, , .

.

,

, . 11. Э

,

2,7 . ./ 110 212 . ./ 500 .

.11.

, ,

.

Э

а а В

а

220 500

.

а иа – 220 к

220 427

, .5.

( . 6) .

ё ё ,

220 300

( . 12).

300

.

, 220

.12 220 .

а иа – 500 к

500 ,

( Э 1 Э 2) .

Э 1 Э 2 . 13.

,

.

=±60°. =0°

.

.13 ,

Э 1 Э 2 ( =0°) 352 .

±60°

(

). ,

=-30° 974 ,

.

( 974 )

.

500 ,

, 1480 ,

500 .

1486

=-60°. Э

±60° .

( )

500 Э 2. =+15°

0, ( . 13), =+60°

. 13. 500

, ( ), .

а а ч

а а а а

В

.

: –

;

– ;

– ;

–

, ,

. Э

,

Lk.

L

P , / .

,

, .

,

( . 14). . 15

( )

( ) 1,8

,

220

.

220 ( θ = 120° θ = 180°) 5

/ 16 / ,

.

.14 220 ( )

220 ( ).

.15. 220 .

–

52 ( ).

За ч

1

: –

37% 220 33% 500 ;

– ,

, 36% 220 52% 500 .

, .

, FACTS,

.

110, 220, 500 : • 1,3–1,6

; •

15 – 30%; •

.

И И И (REFERENCES)

[1] Postolaty V.M.,Bykova E.V.,Suslov V.M.,Shakaryan Y.G.,Timashova L.V.,Kareva

[2] Astahov Iu.N., Postolatii V. ., Comendant I. ., Chalyi Gh.V. Upravleaemye linii electroperedachi. [Controlled transmission lines] Pod red. V. . Venikova. – Kishinev: Shtiintsa, 1984. – 296 pp. (in Russian)

[3] Aleksandrov G.N., Evdokunin G. . Podporkin

G.V. Parametry vozdushnyh linii

electroperedachi k pmpaktnoi konstruktsii. [Parameters of aerial transmission lines of compact construction] – Electrichestvo, 1982, N4, p. 10-17. (in Russian)

[4] Postolatii V. ., Bycova .V. Efectivnosti

primenenia upravleaemyh samocompensiruiuschihsea visikovolithyh linii

electroperedachi i fazoreguliruiuschih ustroistv transformatornogo tipa. [The efficiency of the use of controlled selfcompensated high voltage power lines with and phase controlled apparatus of transformer type] Electrichestvo, 2010, N2, pp. 7-14. (in Russian)

.

, . . . , ,

. :

, ,

,

,

postolatii@rambler.ru

, . . .,

.

:

,

, ,

elena-bicova@rambler.ru

,

. :

, ,

.

Ш ,

. . ., , .

" Э " —

Э. :

,

, ,

, .

, . . .,

,

, "

Э " — Э.

:

-

-, .

,

« Э », ,

. :

, ,