ЖЭС қуат беру сұлбасы бойынша принципиалды шешімдер жасау

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 55 бет
Таңдаулыға:

5

6

7

8

Аннотация

ВЭС Шелек-1 (60МВт) расположена в Енбекшиказахском районе
Алматинской области восточней г. Шелек.
Целью дипломного проекта является разработка принципиальных
решений по схеме выдачи мощности ВЭС.
Проанализированы электрические сети региона размещения ВЭС
Шелек-1, особенности электрических нагрузок и генерирующих источников,
рассчитаны перспективные режимы электрических сетей рассматриваемого
района. Разработаны возможные варианты схемы выдачи мощности ВЭС
Шелек-1 во внешние электрические сети, исследовано влияние ВЭС на
перспективные режимы в соответствии с каждым вариантом присоединения.
Выполнен расчет токов КЗ и исследована динамическая устойчивость.

Annotation

WPP Shelek-1 (60MW) located in Enbekshikazakh district of Almaty region
east of Shelek.
The aim of the diploma project is the development of critical decisions on the
scheme of distribution of power windfarm.
Analyzed the electrical network in the region accommodation WPP Shelek-1,
particularly electrical loads and generation sources, calculated promising modes of
electric networks of the area in question. Developed options scheme of power
windfarm Shelek-1 to external electric networks, to study the effect of VES on
promising modes in accordance with each one connection. The calculation of short
circuit currents and dynamic stability is investigated.

Аңдатпа

Шелек - 1 ЖЭС (60 МВт) Алматы облысы, Еңбекші Қазақ ауданында,
Шелек қаласында орналасқан.
Дипломдық жобаның мақсаты ЖЭС қуат беру сұлбасы бойынша
принципиалды шешімдер жасау болып табылады.
Шелек - 1 ЖЭС орналасу ауданынының электрлік тораптары, электрлік
жүктемелердің және генерациялаушы көздердің ерекшеліктері талданған,
қарастыратын ауданның электрлік тораптарының режимі есептелінген.
Шелек-1 ЖЭС сыртқы электр тораптарына қуат беру сұлбасының нұсқалары
жасалған, ЖЭС әрбір қосылу нұсқаларына сәйкес перспективті режимдерге
әсері зерттелген.ҚТ тогына есептеу жүргізілген және динамикалық
тұрақтылық зерттелген.

9

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 Алатау Жарық Компаниясы АҚ туралы жалпы мәлімет ... ... ... ... ... ..
1.1 АЖК АҚ ұйымдық құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.2 АЖК АҚ аумағындағы Алматы энергия түйіндерінің
өндірістік көрсеткіштері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.3 АЖК АҚ электрлік тораптарына ЖЭК қосу тапсырмалары...
2 Электрлік тораптардың сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1 Электрлік жүктемелер мен электр тұтыну деңгейін талдау ... ...
2.2 Генерациялаушы көздердің сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ..
3 Шелек - 1 ЖЭС сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.1 Шелек - 1 ЖЭС жалпы сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.2 Шелек - 1 ЖЭС жел турбиналарының сипаттамасы ... ... ... ...
4 Шелек - 1 ЖЭС қуат беру сұлбасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.1 ЖЭС қуат беру сұлбасының нұсқаларын жасау ... ... ... ... ... .
4.2 Бастапқы мәндер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5 ЖЭҚ жұмысының айнымалы режим шаттарында Қазақстанның БЭЖ
құрамындағы ЖЭС жұмысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5.1 ЖЭС жүктеменің тәуліктік графигін жабуға қатысы ... ... ... ...

7
8
8

9
13
14
14
15
16
16
17
20
20
21

23
23

6 ЖЭС
және энергетикалық жүйе арасындағы оперативті-
30

технологиялық қатынастың ерекшеліктері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...

6.1 Активті қуатты басқару ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
6.2 Реактивті қуатты басқару ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
6.3 Кернеудің жұмыс деңгейі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
6.4 Жиіліктің жұмыс деңгейі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
6.5 Жиілік өзгерген кезде генераторлы режимді сақтау ... ... ... ...
7 Электрлік есептеулер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
7.1 Статистикалық режимді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8 Тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8.1 Тиімді жерлендірілген бейтараптамалары бар қондырғылардағы
жерлендіргіш құрылғыларды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8.2 Жолды тазалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8.3 Диспетчер бөлмесін табиғи жарықтандыруды есептеу ... ... ...
9 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
9.1 220 кВ ЭБЖ және ҚС құрылысын технико-экономикалық
негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
9.2 ЭБЖ және ҚС технико-экономикалық көрсеткіштерін есептеу...
9.3 Қаржы салудың қаржы-экономикалық тиімділігінің
көрсеткіштері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

10
30
31
32
34
34
35
35
42

42
46
48
51

51
54

60
65
66

Кіріспе

Шетелдік энергия жүйелерінің жұмыс тәжірбиесінде электр энергияны
жел электр станцияларымен өндіру 5% құрайды. Жел станциялары
энергетикалық жүйенің жұмысында үлкен рөл атқарады және ЖЭС және
энергетикалық жүйелер арасындары оперативті-технологиялық қатынастарда
ерекшеліктер пайда болады.
Жел электр станцияларының генераторлары PQ бірінші және төртінші
PQ тәуелділігінің квадранттында жұмыс істеуге мүмкіндік береді, яғни
активті қуатты генерациялау кезінде реактивті қуатты көп мөлшерде
генерациялайды немесе тұтына алады, бұл жалпы энергетикалық жүйеде және
қосылу түйіндерінде кернеуді бір қалыпты реттеуге мүмкіндік береді. ЖЭС
дәстүрлі электр станциялар сияқты жұмыс жасау керек, яғни тәуліктік
режимдерді жасау кезінде жүктемені жабу, тұрақтылықты сақтау, қосылу
түйіндері мен шектес түйіндерде реактивті және активті қуат ағындарын,
кернеуді реттеуі керек. ЖЭС энергетикалық жүйедегі жиілікті реттеуде
активті қуатты басқарудың алгоритмін өзгерту жолымен қатысу керек. Қуатты
басқару станцияның реактивті қуатын басқару арқылы жүргізіледі.
Энергетикалық жүйе операторларының ЖЭС қойған ең негізгі талаптары
тораптағы сыртқы ҚТ әсерінен кернеу түскен кезде генераторлы режимді
сақтау болып табылады. Жоғары кернеудің энергетикалық жүйесіне қосылған
ЖЭС тораптағы кернеу түскен кезде қосылып тұруы керек, қосылмаған
жағдайда жел қуатының көп саны ажыраған жағдайда жүйелік апаттың болуы
артады. Әлемдік тәжірбие жел станциясының белгіленген қуат пайызы көп
болған сайын, ЖЭС энергетикалық жүйенің жұмысына көбірек әсер ететінін
көрсетті. Энергетикалық жүйенің жұмыс режиміне кері әсерін жою және
қалыпты режимді сақтауда ЖЭС қатысуын, сонымен қатар ауытқулардан
кейін тораптың қалыпты параметрлерін орнына келтіру үшін энергетикалық
жүйе электрлік тораптарға ЖЭС қосылудың ережелерін жасады.
Қазақстандағы нормативті құжаттардың жел станцияларының ерекшеліктерін
толық ескермейтініне, сонымен қатар энергетикалық жүйенің құрамында
күшті ЖЭС тәжірбиесінің болмауына байланысты, біздің жұмысымызда
Қазақстанның БЭЖ мен жел станцияларының оперативті-технологиялық
қатынасы бойынша тапсырмалар ұсынамыз. Зерттеу үшін таңдап алынған
ВЭУ GoldWind GW109 2,5 МВт қолдану арқылы ЖЭС автоматты басқару
жүйесінің функцияларын қарастырамыз.

11

1 Алатау Жарық Компаниясы АҚ

1.1 АЖК АҚ ұйымдық құрылымы

01.02.2007 жылдан бастап Қазақстан Республикасының Антимонопольді
Комитетінің қабылданған шешіміне сәйкес АЖК АҚ 3 дербес компанияларға
бөлінуі жүзеге асырылды: энергия өндіруші, энергия таратушы және энергия
қамдаушы.
Энергия өндіруші - Алматы Электр Станциясы АҚ жылу және электр
энергиясын Алматы қаласына және электр энергияны Алматы облысына
өндіреді. Оларға Алматы ЖЭО - 1, Алматы ЖЭО - 2, Алматы ЖЭО - 3,
Қапшағай ГЭС және Алматы Каскад ГЭС жатады.
АЖК АҚ (01.02.2009 жылдан - Алатау Жарық Компаниясы АҚ)
Алматы қаласы және Алматы облысының көтерме және жекеше
тұтынушыларына Қазақстанның БЭЖ және АлЭС АҚ электрстанцияларынан
АЖК АҚ балансындағы 0,4-6-10-35-110-220 кВ желілері бойынша электр
энергияны үйлестіру және беруді, және Алматы энерго түйінінің жекеше және
көтерме тұтынушыларымен, АлЭС АҚ электрстанцияларымен, АЖК АҚ
желілер жұмысы тәртіптерімен жылдам-диспетчерлік басқаруды жүзеге
асырады.
01.01.2015 жылы АЖК АҚ балансында келесілер бар:
* Кернеуі 0,4 - 220 кВ электр беріліс желілері (келесіде - ЭБЖ), жалпы
ұзындығы 29225,407 км;
Олардың ішінде:
- ЭБЖ 220кВ - 472,574 км
- ЭБЖ 110кВ - 2850,06 км
- ЭБЖ 5кВ - 2589,05 км
- ЭБЖ 6-10кВ - 12426,428 км
- ЭБЖ 0,4кВ - 10887,30 км
* 35-220 кВ қосалқы станциялар (ҚС) және 6-100,4кВ
трансформаторлы қосалқы станциялар:
- кернеуі 35 кВ және одан жоғары электрлік қосалқы станциялар - 209,
бектілген қуаты 6 946,51 МВА және трансформаторлар саны 8 228 дана;
- кернеуі 6-100,4кВ трансформаторлы қосалқы станциялар - 6995,
белгіленген қуаты - 2323,27 МВА, трансформаторлар саны - 8 228 дана.
1996 жылы ҚР энергетикалық секторларын жекешелендіру шектерінде
Алматы Пауэр Консолидэйтед АҚ құрылған.
2000 жылдың мамырынан бастап, Қазақстан энергетикалық нарығынан
бельгиялық Трактебель С.А компаниясы кеткеннен кейін АПК АҚ-ы
Казтрансгаз ЖАҚ-ның басқарылуында болды.
2007 жылдан бастап АПК АҚ-ы Самруқ-Энерго АҚ-ның
басқарылуына болды.
АЖК АҚ - Алматы қаласы және Алматы облысының өзінің қызметтік
аймағындағы ауылшаруашылық және өндірістік мекемелерге, тұтынушыларға

12

арналған электр энергиясын үйлестіру және тасымалдау бойынша
Республиканың оңтүстігіндегі үлкен энергетикалық жүйе.
АЖК АҚ-ы Республиканың мемлекеттік жаратылыс монополиясы
субъекттері регистрлары бөліміне қосылған.
АЖК АҚ-ы электр желілерін басқару бойынша Қазақстандық
компаниялармен (КЕGОC) қызмет етеді және Қазақстанның, Орта Азияның,
Түркіменстанның, Қырғызстанның, Тәжікстанның, Өзбекстанның
энергеткалық жүйесін бірлестіретін энергетикалық компанияларының сенімді
әріптесі болып табылады.

1.2 АЖК АҚ әрекет

аймағындағы

Алматыэнерготүйінінің

өндірістік көрсеткіштері.

АЖК АҚ электрлік желілер аймағындағы Алматы энерго түйіндерінің
жылдық электр тұтынылуы 2009-2010 жылдары 2008 жылдың деңгейінде
сақталды. Тұтынудың төмендеуі экономикалық қаржылық дағдарыс есебінен
болды. 2011 жылдың ақпанынан бастап тұтынушылық алдыңғы 2010 жылмен
салыстырғанда қыс айларында 5%- дан 11%- ға дейін және жаз айларында 2%-
дан 4%- ға дейін ұлғайды. Орташа жылдық энергия тұтынудың ұлғаюы 2010
жылға қарағанда 2011 жылы 5,56%, 2011 жылға қарағанда 2012 жылғы ұлғаю
3,86% құрады. 2012 жылға қарағанда 2013 жылы тұтынушылар төмендеуі
2,51% құрады, оның себебі сыртқы ауаның орташа температурасы 1,2
градусқа жоғарылауы, және энерго тиімділікпен газификация. 2014 жылы
тұтыну 8 033 млн.кВт.сағ. құрады және 2013 жылға қарағанда (7 613
млн.кВт.сағ.) 5,52% немесе 420 млн.кВт.сағ. ұлғайды, ол 2014 жылдың қыс
кезеңіндегі сыртқы ауаның салқын температурасы және жаз кезеңіндегі
жоғары температурамен шартталған.
Электрэнергия қажеттілігін жабу МАЭСте 5-10% дейін, АлЭС АҚ
электр станцияларында 65-70% дейін өндіру есебінен жүзеге асырылады,
қалғаны Қырғызстан Республикасының электрстанцияларынан, Жамбыл
МАЭС-нан және Солтүстік Қазақстан электр станцияларынан сатып алу
арқылы жүзеге асады.
Алматы энергия түйіндеріндегі аймақтық станциялардың белгіленген
қуаты 1545,147 МВт құрады, соның ішінде АлЭС АҚ станцияларының
белгіленген қуаты 1 238,9 МВт (ЖЭО-1 -145 МВт, ЖЭО -2 - 510 МВт, ЖЭО -3
-173 МВт, Капшағай СЭС - 364 МВт және Каскад СЭС - 46,9 МВт), Энергия
Әлемі ЖШС қондырылған қуаты Есік СЭС-2 - 5,112 МВт, Есік СЭС-3 - 0,98
МВт, Мойнақ СЭС - 300 МВт, Академик Ш.Ч. Чокин атындағы КазНИИ
энергетика АҚ тәжірибелік СЭСда - 0,03 МВт, Мини СЭС Караш - 0,125
МВт, СЭС - 2 МВт.
АЖК АҚ әрекет ету аймағында 2014 жылғы электр тұтыну 8 033
млн.кВт.сағ. құрады және 2013 жылға қатысты (7613 млн.кВт.сағ.) 5,52%
немесе 420 млн.кВт.сағ. ұлғайды. Алматы қаласы мен шалғай

аймақтарындағы электрлік жүктеменің өсуі кіші және орта

13
бизнес

өндірістерінің дамуымен, күнделікті тұтынудың жоғарылауымен, әрекет
етушілерді жаңарту және жаңа өндірістерді салумен, сонымен қатар тұрғын-
үй құрылысының жаңғыртылуы, метрополитен, Азияда нысандары енгізілді,
үлкен сауда және сауық нысандары салынып пайдаға ендірілуі, және де
температуралық факторлармен белгіленген.
2014 жылы электр энергиясының сатып алыну мөлшері 2 970,7
млн.кВт.сағ. құрады, 2013 жылы - 1604,4 млн.кВт.сағ., яғни 2013 жылдан
1 366,3 млн.кВт.сағ (85,16%) көбейді. ҚР көтерме нарығындағы энергия
көздерінен электр энергияны сатып алу мөлшерінің ұлғаюы 2012 жылы
Алматы энерго аймағындағы МСЭС пайдалануға ендірілуімен жүзеге асты.
МСЭС-тің АЖК АҚ желілеріне жеткізу мөлшері 461,4 млн.кВт.сағ (756,2

млн.кВт.сағ
-
2013 жылы) құрады. Алматы
энерго
түйіндеріндегі

жетіспеушілікті жабу үшін электр энергияны сатып алу мөлшері ҚР көтерме
нарығының электрэнергияны жеткізушілері бар (ЖМАЭС, солтүстік ҚР,
НЭС Қырғызстан ОАО, Мойнақ СЭС) АлматыЭнергоСбыт ЖШС
Шарттары бойынша жүзеге асырылды.
2014 жылы АлЭС АҚ станцияларымен өндірілімі 5 035,6 млн.кВт.сағ
құрады, ол 2013 жылғыдан 192,8 млн.кВт.сағ (3,69%) төмен болды (5228,4
млн.кВт.сағ). АлЭС АҚ станциялар өндірілімінің барлық мөлшерінің
төмендеуі Іле өзені (аз сулы жыл) бойынша ағындардың төмендеуімен
белгіленген және 2013 жылмен салыстыру бойынша 170,2 млн.кВт.сағ-қа
(16,87%). Қапшағай СЭС өндірісінің төмендеуіне сәйкес және 2013 жылмен
салыстыру бойынша 34,3 млн.кВт.сағ-қа (3,16%) ЖЭО-3 өндірілімнің
төмендеуімен белгіленген.
2014жылғы ИГЭС - 2, 3 өндірілімі 25,799 млн.кВт.сағ құрады, ол 2013
жылғыға (23,613 млн.кВт.сағ) қарағанда 2,2 млн.кВт.сағ (9,17%) артық. 2014
жылғы КазНИИ Энергетики АҚ-ның өндірісі 263 мың.кВт.сағ құрады, ол
2013 жылғыға (260 мың.кВт.сағ) қарағанда 3 мың.кВт.сағ (0,88%) артық. 2014
жылғы Караш Мини СЭС-ның өндірісі 60 кВт.сағ құрады.
Қысқы жүктеменің абсолютті максимумынан өту кезіндегі (2014ж. 12
ақпан) энергожүйенің электр қуатын тұтынуы 1 386 МВт құрады, ол 2013
жылдан (1309МВт - 24.12.2013 ж) 77 МВт артық. Сонымен қатар қуат
жетіспеушілігі - 532 МВт құрады, ол Жамбыл МАЭС - 130 МВт, Қазақстан
Республикасының солтүстік көздерінен - 196 МВт, соның ішінде ЭМАЭС-1 -
25 МВт, ЭМАЭС-2 - 171 МВт электр энергиясын сатып алумен жабылған.
МГЭС 80 нен 170 МВт дейінгі басқарылу тәртібінде жұмыс атқарған.
Максимум жүктеме сағаттарында АЖК АҚ үшін жүктеме максимумы
сағаттарында МГЭС қуаты 157 МВт құрады. № 10.1.2., 10.1.3, 10.1.4, 10.1.5
кестелері мен графиктерін қараңыз. АЖК АҚ тұтынушыларының максимум
тәуліктік графиктетін толтыру коэффициенті күндігіне 0,854 құрайды.

14

1.1 кесте - Қыстық максимум күніндегі 12.02.2014ж ҚР ОРЭ және Алматы
аумағындағы жүктеме графигі

15 Сағаттар
АлЭС АҚ станцияларының генерациясы
Басқалар
(ЭГЭС,
ИГЭС-2)
Қалдық-
Ағындар-
Тұтыну
Сағаттар
ГЭС
Каскад
ЖЭО-
1
ЖЭО-
2
ЖЭО-
3
Капч.
ГЭС
Басқалар
(ЭГЭС,
ИГЭС-2)

Тұтыну
0
16
98
395
199
60
1,5
403
1172
1
17
99
396
200
60
1,5
306
1079
2
16
99
399
203
60
1,5
261
1040
3
17
95
404
203
60
1,5
243
1023
4
17
97
407
200
60
1,5
227
1010
5
16
97
405
194
60
1,5
231
1004
6
16
96
404
201
60
1,5
261
1040
7
16
97
401
203
74
1,5
336
1128
8
16
96
382
201
88
1,5
402
1187
9
16
96
397
197
142
1,5
425
1275
10
16
95
386
201
142
1,5
479
1320
11
16
95
388
204
142
1,5
488
1334
12
30
95
297
200
102
1,5
590
1315
13
30
95
298
205
74
1,5
588
1292
14
30
94
372
202
60
1,5
521
1280
15
17
94
383
200
60
1,5
511
1266
16
16
94
385
203
60
1,5
491
1250
17
16
93
389
202
74
1,5
470
1245
18
16
97
390
202
142
1,5
421
1270
19
16
98
396
200
142
1,5
532
1386
20
16
97
403
203
142
1,5
496
1358
21
16
98
400
201
142
1,5
479
1337
22
16
98
408
199
74
1,5
503
1300
23
16
97
402
197
60
1,5
452
1226
Барлығы
430
2310
9287
4820
2140
36
10115
29138

№ 10.1.2 кесте

Алматы энерго түйінінің түнгі құлама сағаттарындағы артық қуат
бойынша мәселелерді шешу және максималды жүктеме сағаттарындағы
жеткіліксіз электрэнергиясын жабу, Мойнақ СЭС АҚ және ЭКА-
Транском ЖШС, АлматыЭнергоСбыт ЖШС (тұтынушыларға
электрэнергияны қолдану балансын жабу) белгіленген шарт бойынша және
ВостокЭнергоСервис-М ЖШС-мен белгіленген қуатты реттеу (тұрақты
құраушы) бойынша қызмет көрсетуге арналған шарттар 2014 жылдың
наурызынан бастап, АРС-САУДА ЖШС-мен 2014 жыл қаңтарынан ақпанға
дейінгі АЖК АҚ-мен (электрэнергияның жоғалту тепетеңсіздігін жабу)
белгіленген шарт бойынша НЭС Қырғызстан АҚҚ қуатты басқару бойынша
(тұрақты құраушы) қызметтерді сатып алу есебінен жүзеге асырылады.

16

1.3 1 АЖК АҚ электрлік тораптарына ЖЭК қосу тапсырмалары

- Электрлік жүктемелер мен электр тұтыну деңгейін талдауды білу;
- Шелек - 1 ЖЭС жалпы сипаттамасын қабылдау;
- Шелек - 1 ЖЭС қуат беру сұлбасын алу;
- ЖЭС мен энергетикалық жүйе арасындағы оператвті-технологиялық
қатынастың ерекшеліктерін білу;
- Берліген сұлба режимдерінің нұсқаларын есептеу.
1.3.1 сурет

17

2 Электрлік тораптардың сипаттамасы

2.1 Электрлік жүктемелер мен электр тұтынымы деңгейін талдау

Бұл бөлімде қарастырлған аумақтағы электр энергияны және электрлік
жүктеменің болжамды шамасын және жел станциясының теңгерімінен тарту
ебебімен оларды жабу көздерін зерттеу орындалған. Оларды енгізу
қарастырылатын 2020 жылға дейінгі мерзімде жобаланған.
Жұмыста қуаты 60 МВт ЖЭС жоспарлы орналастыру аумағы бойынша
электрлік жүктеменің және электр тұтынудың келесі деңгейлері қабылданған:

2.1 кесте - Электрлік жүктемелердің деңгейі

2.1 кестеде келтірілген мәліметтерді талдау 2009 - 2012 жылдары
тұтыным деңгейінің өскенін көрсетеді, бұл жалпы елдегі, оның ішінде жеке
аудандардағы экономиканың өсуімен шартталған.
2009 - 2012 ж.ж аралығында Қазақстанның БЭЖ және қарастырылатын
аумақтардағы тұтыну деңгейі келесі мәліметтермен сипатталған:
Қазақстанның БЭЖ:
- электр тұтынымы: 2009 - 2012 ж. аралығында 13,44 млрд. кВт.сағ өсті;
- жүктеме максимумы - 2009 - 2012 ж. аралығында 1838 МВт өсті
Оңтүстік аумақтарда:
- электр тұтынымы: 2009 - 2012 ж. аралығында 4 млрд. кВт.сағ өсті;

18 №
Атауы
2009 ж.
2010 ж.
2011 ж.
2012 ж.
2015 ж.
2020 ж.
№
Атауы
есептеме
келешегі
Қазақстанның БЭЖ
1
Электр тұтынымы,
млрд.кВт.сағ
77,96
83,96
88,14
91,4
100,9
116,0
2
Жүктеме максимумы,
МВт
12315
12834
13387
14153
16000
18500
Оңтүстік аумақ
1
Электр тұтынымы,
млрд.кВт.сағ
15,01
16,28
17,97
19,01
24,48
25,50
2
Біріктірілген жүктеме
максимумы, МВт
2658
2938
3231
3325
3880
4620
Алматы облысы
1
Электр тұтынымы,
млрд.кВт.сағ
8,44
8,76
9,34
9,8
11,5
14,2
2
Біріктірілген жүктеме
максимумы, МВт
1438
1576
1749
1844
2150
2670

- жүктеме максимумы - 2009 - 2012 ж. аралығында 667 МВт өсті.
Алматы облысында:
- электр тұтынымы: 2009 - 2012 ж. аралығында 1,36 млрд. кВт.сағ өсті;
- жүктеме максимумы - 2009 - 2012 ж. аралығында 361 МВт өсті.

2.2 Генерациялаушы көздердің сипаттамалары

ҚР БЭЖ электр станцияларының бекіткен қуаты 31.12.2012 ж. - 20442
МВт құрады. ҚР БЭЖ 2012 жылы 90247,5 млн.квт.сағ электр энепргиясын
өндірді.
Қазіргі уақытта БЭЖ қуатының негізгі құрылымы блокты ЖЭС болып
табылады, электр энергия өндірімі 76663,6 млн. кВт.сағ (БЭЖ барлық
өндірілген энергиясының 85%) құрайды.
ЖЭС көп бөлігінің негізгі және қосымша жабдықтары тозған, олар
өзінің қорларын пайдаланған, технико-экономикалық көрсеткіштері төмен
және қайта жөндеуді немесе ауыстыруды қажет етеді.
Қазіргі уақытта электр станцияның бекіткен қуаты 20442 МВт кезде ҚР
БЭЖ қолданыстағы қуаты 16425 МВт құрайды.
Оңтүстік аумақтағы электр станциялардың барлық қуаты NУCT=3309
МВт, оның ішінде Алматы облысы NУCT=1597 МВт.
2012 ж. Оңтүстік аумақтағы электр энергия өндірісі 9,5 млрд.кВт.сағ., ал
Алматы облысында - 6,1 млрд.кВт.сағ. құрайды.

2.2 кесте - 2012 ж. Алматы облысындағы электр станциялардың
жұмысының энергетикалық көрсеткіштері және белгіленген қуаты

19 Атауы
Белгіленген қуат,
МВт
Қолданыстағы
қуат,и МВт
Электр энергия
өндірілімі,
мың.кВт.сағ
АлЭС АҚ ЖЭО - 1
145
102
433 425
АлЭС АҚ ЖЭО - 2
510
409
2 549 140
АлЭС АҚ ЖЭО - 3
173
173
1 028 898
Қапшағай ГЭС
364
160
1 090 242
Текелі ЖЭО - 2
24
22
-
ГЭС Алматы каскады
47
15
209 578
Талдықорған ГЭС
5
2
-
Иссык ГЭС - 2
5
1
-
Қаратал ГЭС - 1
10
2
-
Қаратал ГЭС - 2
4
1
-
Қаратал ГЭС - 3
4
1
-
Қаратал ГЭС - 4
3
0
-
Ақсу ГЭС - 1
2
0
-
Мойнақ ГЭС
300
180
501 390
Барлығы
1597
1068
6 149 200

Келтірілген мәліметтерден Алматы облысындағы ЖЭС белгіленген
қуаты 2012 ж. 76,2 %, ГЭС - 23,8% құрайтынын көруге болады. ЖЭС
қолданыстағы қуатының үлесі 81,1%, ГЭС - 18,9%. Алматы облысындағы
барлық электр станциялар 2012 ж. 6149,2 млн.кВт·сағ. электр энепргиясын
өндірген.

3 Шелек - 1 ЖЭС сипаттамасы

3.1 Шелек - 1 ЖЭС жалпы сипаттамасы

Шелек - 1 ЖЭС құрылысы Алматы облысының оңтүстік бөлігінде
жоспарланған. Жел станциясын орналастыру аумағының сұлба-картасы 3.1
суретте келтірліген.

3.1 сурет - Шелек - 1 ЖЭС орналастырудың сұлба - картасы

Тапсырыс берушінің алдын-ала мәліметтеріне сәйкес жел турбиналарын
шығарушылардан алынған ақпараттар бойынша заманауи ЖЭҚ біраз қатары
қарастырылды. Жел потенциалын зерттеудің және аэродинамикалық
есептеулердің негізінде (4 қосымша) ЖЭС құрылысы кезінде келесі ЖЭҚ
қолдану қарастырылады:

20

- GoldWind GW109 2,5 МВт;
- Fuhrlander FL3000 3,0 МВт;
- Vestas V117 3,3 МВт.
Төменде 3.1 кестеде аэродинамикалық есептеулер негізінде ЖЭС
барлық өндірімі келтірілген.

3.1 кесте -

Желді күту режимінде ЖЭС электр энергияны қуаты Pсн =1,7-1,8 МВт
тораптан тұтынады.

3.2 Шелек - 1 ЖЭС жел турбиналарының сипаттамасы

Зерттеуге таңдалған ЖЭҚ GoldWind GW109, Fuhrlander FL3000 және
Vestas V117 моделдері D түріндегі жел турбиналарға жатады. Мысал ретінде
осы жел турбиналарының біреуінің сипаттамасын қарастырамыз.
GoldWind GW109 - 2,5 МВт ЖЭҚ негізі тұрақты магниттері бар
(PMSG), редукторсыз және үшқалақшалы ротормен тікелей өткізілетін
синхронды генератор болып табылады. Бұл кескіндеме торапқа толық IGBT
конвентер арқылы қосылған генераторы бар ротордың жылдамдығының кең
диапазонды ЖЭҚ сәйкес келеді. Конвентер генераторды тұрақты жиәлікпен
жұмыс жасайтын айнымалы жылдамдықпен және тораппен қосу үшін
арналған.
Толық конвентор мен генератордың PMSG құрамы электр энергия
өндірілуін максималды арттырады, ЖЭҚ тиімділігін жоғарылатады және
сенімді етеді. Бұл технологиялар жел турбиналарының түрін анықтайды.
GoldWind GW109 жел турбиналарының құрылымдық сұлбасы 3.2
суретте көрсетілген.

21 ЖЭҚ түрлері
Бір ЖЭҚ қуаты,
МВт
ЖЭҚ саны, дана
ЖЭС қуаты,
МВт
Электр
энергияның
жылдық
өндірілімі,
млн.кВт.сағ
GoldWind GW109
2,5
24
60
266,349
Fuhrlander FL3000
3
20
60
283,443
Vestas V117
3,3
18
59,4
258,029

3.2 сурет - Жел турбиналарының құрылымдық сұлбасы

Генератордың параметрлері 3.2 кестеде келтірілген.

3.2 кесте - GoldWind GW109 ЖЭҚ генераторының сипаттамасы

Конвентор трансформатор мен генератор статорының тізбегі арасында
орнатылады. Конвентор оқшауланған жапқысы бар биполярлы
транзисторлармен (IGBT) жабдықталған. Бұл технология сызықты
сипаттамасы бар сымның жоғары технологиялық жүйесінде іске асады.
Генераторлы кернеуді 690 В - 35 кВ дейін жоғарылату үшін
трансформатор ЖЭҚ сыртында орнатылады. Екі орамды трансформаторды
қосу топтары ∆Yn-5. Трансформатордың параметрлері 3.3 кестеде
келтірілген.

22

Параметрі
Мәні
Түрі
Тұрақты магниттері бар синхронды генератор
Қорғаныс деңгейі
IP 54
Номиналды қуаты
2650 кВт
Номиналды кернеуі
690 В 3
Номиналды жиілігі
50 Гц
Қуат коэффициенті
Сыйымдылықты 0,95, индуктивті 0,95
Айналудың номиналды жиілігі
14,5 обмин
Полюс саны
84
Салмағы
55 т
Салқындату
Орнатылған әуе жылу алмасы

3.3 кесте - GoldWind GW109 ЖЭҚ трансформаторының сипаттамасы

23 Параметрі
Мәні
Номиналды қуаты
3750 кВА
ТК жағынан номиналды кернеуі
690 В 3
ЖК жағынан номиналды кернеуі
35 кВ 3
Қосылу топтары
∆Yn-5
Қысқа тұйықталу кернеуі
6%
Номиналды жиілігі
50 Гц
Асқын кернеуді шектеуіш (АКШ)
+-2х2,5%

4 Шелек - 1 ЖЭС қуат беру сұлбасы

4.1 ЖЭС қуат беру сұлбасының нұсқаcын жасау

ЖЭС аумағы Алматы облысының оңтүстік бөлігінде Нұрлы ауылынан
солтүстік-шығысқа қарай 7 км, жұмыс жасап тұрған 2201103510 кВ Шелек
ҚС 28 км орналасқан.
Шелек - 1 ЖЭС аэродинамикалық есептеулері жел агрегаттарын бір жел
жазығында орналастырудың дұрыстығын анықтады.
ЖЭС энергетикалық жүйеге қуат беруі 110 кВ кернеуде 35110 кВ
Шелек - 1 ЖЭС қуат жинау қосалқы станциясынан жүзеге асады.
Мойнақ ГЭС - Шелек ұзындығы 98 км 220 кВ әуе желісінде (ӘЖ) 220
кВ кернеуге қуат беру нұсқасы 220 кВ транзитінің 75 км артуына байлансыты
қарастырылмайды.
Жоғарыда айтылғандарды және электрлік тораптардың ерекшеліктерін
ескере отырып, қазіргі уақытта шелек - ЖЭС қуат беру сұлбасының келесі
нұсқалары қарастырылады.
Нұсқа:
ЖЭС 60 МВт қуат беруі 110 кВ кернеуде 110 кВ АТҚ 2201103510 кВ
Шелек ҚС іске асады, ол үшін келесі электр торапты құрылыстар қажет:
1. ЖЭС аумағында қуаты 2-63 МВА трансформаторы мен 110 кВ АТҚ
бар шиналардың екі жұмыс жүйесі сұлбасы бойынша 35110 кВ қуат жинау
ҚС тұрғызу (ЖЭС кеңейту кезінде қуат беру желісін қосу үшін);
2. 35110 кВ Шелек-1 ЖЭС-нан 2201103510 кВ Шелек ҚС-на дейін АС
- 240 сымдарымен бір тізбекті 110 кВ ӘЖ тұрғызу, желінің ұзындығы 2х37 км
(сымның қимасы ЖЭС кеңейту есебімен алынған);
3. 2201103510 кВ Шелек ҚС 110 кВ АТҚ екі сызықты ұяшықтарға
кеңейту.

24

4.1 сурет - Шелек - 1 ЖЭС қуат беру сұлбасы

4.2 Бастапқы мәндер

Бұл жұмыста ағын таралу режимдерін есептеу, энергетикалық жүйенің
PV және QV электрлік тораптарын талдау, қысқа тұйықталу токтарын есептеу,
динамикалық тұрақтылықты есептеу Siemens PTI фирмасының PSSE
бағдарлама кешенінде орындалған. Бұл кешен жел электр станцияларының
генераторларының ерекшеліктерін ескереді.
KEGOC АҚ және АЖК АҚ алынған мәліметтер негізінде алматы
облысының Оңтүстік аумағының электрлік тораптары бойынша есептеулер
үшін PSSE файлдар форматында келесі моделдер жасалды:
1. 2015ж, 2020ж. ішкі тораптардың эквиваленттерімен Оңтүстік
аумағының моделі.
2. Қуаты 60 МВт Шелек - 1 ЖЭС моделі.

25

Зерттеуге таңдалған барлық жел турбиналары GoldWind GW109,
Fuhrlander FL3000 және Vestas V117 D түріндегі ЖЭҚ жатады. GoldWind
GW109 жел турбиналарымен ағын таралуының есептеулері ЖЭС үшін
орындалған. ЖЭҚ үшін PQ сипаттамасы 4.2 суретте көрсетілген.

4.2 сурет - GoldWind GW109 ЖЭҚ PQ сипаттамасы

Қарастырылып отырған энергия түйіндерінің электрлік тораптарының
барлық жұмыс режимдерін есептеу жобаланған ЖЭС енгізілуіне дейінгі сұлба
үшін және ЖЭС жұмыс үшін орындалған. Бұндай әдіс ЖЭС генерациясының
іргелес тораптардың жұмыс режиміне әсерін объективті бағалауға мүмкіндік
берді. Сонымен қатар, ЖЭС генерациясын есептеу кезінде станцияның ЖЭС
SCADA реттеуіштерімен қосылу шиналарында кернеуді автоматты реттеу
ескерілді.
Есептеулер энергетикалық жүйе жұмысының сипаттамалы режимдері
үшін орындалған: 110 кВ тораптағы жүктеменің және Оңтүстік аумақтың 2015
және 2020 ж. жобаланған жүктеме деңгейлерінің қыстық максимумы және
минимумы, жаздық максимумы және минимумы.
Есептеулер энергетикалық жүйенің жұмыс режиміне максимал әсер
ететін 60 МВт шыңды генерация үшін келтірілген. 0 ден 60 МВт дейінгі
ауытқу генерациясы үшін энего жүйенің жұмыс режиміне әсерін талдау PV
және QV талдауларын қолданумен орындалған.

26

5 ЖЭҚ жұмысының айнымалы режим шаттарында Қазақстанның
БЭЖ құрамындағы ЖЭС жұмысы

5.1 ЖЭС жүктеменің тәуліктік графигін жабуға қатысы

Бастапқы мәндер ретінде Шелек-1 ЖЭС метео орынынан алынған, 86 м
биіктікте жел жылдамдығын 10 минутты өлшеу нәтижелері қолданылды.
Өңдеу барысында келесі мерзімдердегі жел жылдамдығының сағатты
тәуліктік графиктері алынған:
- Энергетикалық жүйе жүктемесінің қыстық максимум мерзімі -
2012ж. қыс;
- Энергетикалық жүйе жүктемесінің жаздық максимум мерзімі -
2012ж. жаз.
Жел жылдамдығының есептік тәулікті графигін және толық талдауды
алу үшін Берілген уақыт аралығындағы желдің тәуліктік жылдамдығының
сенімді интервалдарын есептеу бойынша алгоритмдер мен әдістерді жасау
жұмысы қолданылды.
Бұл жұмыстың негізінде жел жылдамдығын сағатты бағалау үшін
шамасы 0,95 сенімді интервал шегі құрылған. Талдау нәтижелерін анықтау
үшін алынған графиктің корреляциясы жүргізілді.
Соның нәтижесінде қарастырылатын мерзімдер үшін жел
жылдамдығының тәуліктік графиктері алынды (5.1 және 5.2 суреттер).

-

5.1 сурет - 2012 ж. қысқы мерзіміндегі жел жылдамдығының тәуліктік графигі

27

5.2 сурет - 2012 ж. жазғы мерзіміндегі жел жылдамдығының тәуліктік графигі

Жеке ЖЭҚ генерацияларының желдің турбулентті ағындарының
әсерінен пайда болған ЖЭС жұмыс қуатының төмендеуі мен шыңдарын
тегістеу ЖЭС аумағының ішінде агрегаттау кезінде ескеріледі (5.3 сурет).

5.3 сурет - ЖЭС қуатын біріктірілген генерациялауға жел турбиналар
санының әсері (графиктердегі уақытты шәкіл - секунд)

ЖЭС біріктірудің энергетикалық жүйенің жұысына тиімді әсері екі
аспекттен тұрады:
- жеке ЖЭС ішіндегі турбиналар санын көбейту турблентті шыңдардың
әсерін азайтады, себебі жел екпіні барлық жел турбиналарына бір уақытта
әсер етпейді;
- жел станцияларын үлкен географиялық аумақ бойынша тарату күндізгі
және синоптиктік шыңдардың әсерін азайтады, себебі ауа райы шарттары
барлық ЖЭС бір уақытта әсер етпейді.

28

Уақыттың арнайы мерзімінде жеке жел қондырғылары тудыратын
электрлік қуаттың шамасы ЖЭҚ қуатының қисығы деп аталатын желдің
ағымдық жылдамдығының функционалды тәуелділігімен байланысты (5.4
сурет).

5.4 сурет - GoldWind GW109 жел турбинасы қуатының қисығы

Әрі қарай ЖЭҚ қуатының қисығы және желдің қисық жылдамдығы
негізінде Шелек-1 ЖЭС генерацияланатын қуатының тәуліктік графигі
тұрғызылды.

5.5 сурет - Қысқы мерзімде ЖЭС сағатттық генерациясы

29

5.6 сурет - Жазғы мерзімде ЖЭС сағатттық генерациясы

Шелек - 1 ЖЭС қисық қуаттары 2015 ж. үшін Алматы облысының
жүктемелерін жабудың тәуліктік графиктерін тұрғызу кезінде қолданылды
(5.8 және 5.9 сурет). Желсіз күндер үшін жүктемені жабудың тәуліктік
графиктері 5.7 және 5.8 суреттерде көрсетілген.

30

5.7 сурет - Алматы облысы жүктемесінің тәуліктік графигін жабу
Қыс. Жұмыс күні. 2015 ж. ЖЭС жоқ.

5.8 сурет - Алматы облысы жүктемесінің тәуліктік графигін жабу
Қыс. Жұмыс күні. 2015 ж. ЖЭС есебімен.

31

5.9 сурет - Алматы облысы жүктемесінің тәуліктік графигін жабу
Жаз. Жұмыс күні. 2015 ж. ЖЭС жоқ.

5.9 сурет - Алматы облысы жүктемесінің тәуліктік графигін жабу
Жаз. Жұмыс күні. 2015 ж. ЖЭС есебімен.

32

Алматы облысының жүктемесін жабудың тәуліктік графигін бағалау
ЖЭС қуатының ауытқуын жабу үшін реттеуіш қуат қорының бар екенін
көрсетеді. Жел электр станцияларын енгізу кезінде жабу теңгерімінен жылу
электр станциясының қуаты шығарылады, ол энергетикалық жүйенің,
сонымен қатар дәстүрлі емес энергия көздерінің жүктеме ауытқуларын жабу
үшін оперативті қор ретінде қолданылуы мүмкін. Оперативті қордың шамасы
жылу электр станциясында орын алуы керек, экономикалық көрсеткіштер
есебімен, жел станциясының жүктемесінің ауытқу мүмкіндігін есептеу
есебімен және режимдерді жүргізу кезінде әр бір келесі сағат анықталуы
керек.
Қазақстанның БЭЖ тәуліктік жұмыс режимдерін жасау кезінде жел
сатнциясының аумағында ЖЭС генерациясының кездейсоқ сипаттамасы және
барлық станцияның біріктірілген қуат тиімділігі ескерілуі керек.
Тәжірбиеде, ЖЭС генерациясының қысқа мерзімді жергілікті және
біріккен шыңдары пайда болатын кездейсоқ жағдайлар болуы мүмкін, олар
жүктемені жабудың тәуліктік графигінің шегінен шығып кетеді. Бұл жағдайда
ЖЭС жүйелік оператордың бұйрығы бойынша станцияның генерациясын
төмендету керек, бұл келісім шартта немесе нормативті құжаттарда келісіледі.
Осылайша:
- Біріктірілген генерация есебімен жел станциялары аумағының жел
потенциалы Қазақстанның БЭЖ қосымша манервті қуатты қажет етпейді.
ЖЭС бірліктерінің санын және олардың қуатын арттыру жалпы Қазақстанның
бойынша ЖЭС генерациясының тәуліктік ауытқуын теңестіреді.
- Энергетикалық жүйелердегі шыңды генерация кезінде ЖЭС жергілікті
әсерін ескеру қажет. Бұл фактор еліміздің барлық энергетикалық
кешендерінің жұмысына әсер ететін ауа райы болжамының оның ішінде
желдің жылдамдығы, оның бағыты, желдің өзгеру жылдамдығы, ауа
тығыздығы, температура және ауа райы шарттарында ескерілуі керек.
- Ауа райы шарттарын болжау жаңғыртылған көздерді генерациялауда
және оны Қазақстанның энергия теңгерімінде есептеуде маңызды элемент
болып табылады.

33

6 ЖЭС және энергетикалық жүйе

арасындағы

оперативті-

технологиялық қатынастың ерекшеліктері

6.1 Активті қуатты басқару

Бұл талаптар жел турбиналарының қуатты арнайы деңгейге дейін
(активті қуатты шектеу) реттеу қабілетіне (азайту міндетті емес) қатысты. Бұл
реттеу SCADA қолданумен әр жел қондырғыларының қуатын топтық реттеу
есебімен жүзеге асады, яғни активті қуатты жиіліктің ауытқуына байланысты
реттейлі.
6.1 суретте ЖЭС активті қуатты шектеу функциясының графигі
көрсетілген.

6.1 сурет - ЖЭС активті қуатты шектеу функциясы

Goldwind 2,5 МВт ЖЭҚ максималды мәнмен және активті қуаттың
жергілікті өзгеру жылдамдығымен басқара алады. Басқару жергілікті немесе
алыс режимде жүргізіледі.
Активті қуаттың генерациясын алшақтан және онлайн басқару ЖЭС
диспетчерінен ненме жүйелік операторлардың командасына, жел
турбиналарды тоқтату және іске қосуды басқаруға негізделген.
ЖЭС тәуелсіздіктерін жергілікті өзгертудің максималды жылдамдығы
100 кВтсек тең, ал тез әсер ету 2 секундттан кем.
ЖЭС диспетчері SCADA оперативті параметрлеу жолымен торапқа
қосылу нүктесінде ЖЭС активті қуатты беруін басқарады.

34

6.2 Реактивті қуатты басқару

Реактивті қуат ЖЭС үшін маңызды болып табылады. Жел станциялары
алыстағы аудандарда орналасады, демек реактивті қуат үлкен қашықтықтарға
жіберілуі керек, ол қуат шығынына әкеледі. Осыған байланысты
энергетикалық жүйедегі кернеудің өзгеруіне ЖЭС реактивті қуаттың жиі
реттелуі қамтамассыз етілу керек. Реактивті қуатты реттелуіне талаптар әр
тораптың сипаттамасымен байланысты, себебі реактивті қуаттың кернеу
деңгейіне әсері қысқа тұйықталудың қуатына және жүйенің кедергісіне
байланысты болады. Энергетикалық жүйенің операторы ЖЭС торапқа қосылу
нүктесіндегі кернеудің мәнін белгілейді (қуат коэффициентін немесе
реактивті қуатты).
Goldwind 2,5 МВт ЖЭҚ рекативті қуатты динамикалық басқара алады.
Басқару ЖЭС реактивті қуатын, кернеу деңгейін бақылаушы коммандасының
негізінде жергілікті немесе алыс режимде жүргізіледі, яғни ЖЭС SCADA
функциясын енгізетін энергетикалық жүйенің операторынан ЖЭС
диспетчеріне график тапсырмасымен.
AVC кернеуді автоматты басқару құрылғысы реактивті қуатты жел
турбиналарымен (қуат коэффициенті 0,95 кезде 2,5 МВт ЖЭҚ үшін +-820
кВАр, сонымен бірге ЖЭҚ активті қуатты генерациясы сақталады) келесі
құралдар арқылы генерациялау мүмкіндігін қолданады:
- ЖЭС рективті қуатты генерациясын динамикалық реттеу;
- басқару режимін тұрақта кернеуде ұстау;
- тұрақты реактивті қуатпен;
- торапқа қосылу нүктесінде қуаттың тұрақты коэффициентімен.
AVC құрылғысының тез әрекеті 500 мс аз. AVC жел турбиналарының
реактивті қуатын динамикалық басқару мүмкіндігін береді және ЖЭС
реактивті қуатты қарымталау құрылғыларын орнату қажеттілігін жояды.
Goldwind 2,5 МВт ЖЭҚ реактивті қуатты басқару мүмкіндігі 4.2 сурет
көрсетілген.
Егер ЖЭҚ AVC жүйесі реактивті қуатты қажет етпесе, жеке ЖЭҚ үшін
реактивті қуаттың генерациясы нөлге тең болады.
AVC жүйесі бойынша ақпарат 6.1 кестеде келтірілген.

35

6.1 кесте - ЖЭС реактивті қуатын және кернеу деңгейін басқару

U ном - қосылу нүктесіндегі номиналды кернеу,
U - (номиналды кернеу) - (өлшенетін кернеу),
Ауытқу =реактивті қуаттың толық мәні - реактивті қуаттың өлшенетін
мәні.
ЖЭС кернеуін басқару ЖЭҚ реактивті қуатын генерациялау
мүмкіндігіне ғана емес, сонымен қатар сыртқы тораптың құрылымы мен ЖЭС
қосалқы станцияларының қарымталау құрылғыларының болуына байланысты
болады. Реативті қуатты беру мүмкіндігі қорғаныс үшін ЖЭҚ
қыспаларындағы кернеулерді шектелуі мүмкін.

6.3 Кернеудің жұмыс деңгейі

Егер кернеу Uном диапазоны +- 10% болса Goldwind 2,5 МВт ЖЭҚ
жұмыстың қалыпты режимінде қалады.
Егер кернеу мәні диапазонның қалыпты жұмысынан асып кетсе
қорғаныс құралдары қысқыштардағы кернеу бойынша сәйкес модельдеу
нәтижелері негізінде таңдалады. Кернеудің шекті мәндері үшін қондырғылар
сызықпен белгіленген жерлерде болуы керек (6.2 сурет).

36 Бақару режимі
Тез әрекеті
Шекті мәні
Реактивті
қуат
диапазоны,
(кВАр)
Алшақтаған
жергілікті
Реактивті қуат
500 мс
Отклонение 1
МВар (реттеледі)
820 1 ЖЭҚ
Опция
Кернеу деңгейі
500 мс
U U ном 2%
(реттеледі)
820 1 ЖЭҚ
Опция
U U ном 10%
AVC тоқтатылады және FRT `HVRT немесе LVRT) ЖЭҚ режимі
қосылады

6.2 сурет - ЖЭҚ кернеуінің жұмыс диапазоны

110 кВ тораптары үшін жұмыс кернеуі 721-77 МЕМСТ сәйкес 126 кВ
тең және Энергетикалық тұрақтылық бойынша басқарушы бұйрықтар
талаптары бойынша Ku=0,15 кернеу бойынша қордың минимал коэффициенті
қамтамасыз етілу керек. Кернуді жұмыс диапазонының кескінін 6.3
суретегідей белгілеу қажет.

6.3 сурет - ЖЭҚ кернеуінің қажет етілген жұмыс диапазоны

37

6.4 Жиіліктің жұмыс диапазоны

ЖЭС үздіксіз жұмысы үшін жиіліктің жұмыс диапазоны - 50 +-2,5 Гц.

6.5 Жиілік өзгерген кезде генераторлы режимді сақтау

IGBT жиілігінің толық конвентерінің көмегімен жел турбиналары
жиіліктің 92 % - 108 % диапазонында өзгеру кезінде генераторлы режимді
номиналды жиіліктен сақтау мүмкіндігіне ие (6.4 сурет).

6.4 сурет - Жиілік өзгерген кезде генераторлы режимді сақтау

Қазақстанның оңтүстігінде жиіліктің төмендеуіне және жоғарылауына
байланысты апатты орындар болатындықтан ДЖС тұрақты паралель жұмысы
үшін ЖЭС жұмысының жиілікті диапазонын белгілеу ұсынылады. 6.2 кестеде
көрсетілген.

6.2 кесте - ЖЭС жұмысының жиілікті дипазоны

38

Жиілікті диапазон, Гц
Жұмыстың минималды уақыты
46,0
1 сек
47 - 49
120 мин
49 - 51
Шектеусіз
51 - 51,5
90 мин

7 Электрлік есептеулер

Электрлік тораптардың режимдерін есептеу келесілерді анықтау үшін
орындалады:
а) тораптағы элементтердің жүктемесін, тораптың өткізгіштің
қабілетінің қуат ағындарына сәйкестігін;
б) торап элементтері мен түйіндеріндегі кернеу деңгейін және рұқсат
етілген шектерді сақтауды қамтамасыз ететін іс-шараларды; торап
жұмсысының тиімділігін және шығынды төмендету әдістерін бағалау үшін
электр энергияның және қуаттың шығынын;
в) тұрақтылық шарты бойынша өткізгітік қабілетін;
г) торап жұмысы шарттарының интегралды көрсеткіштерін ұзақ
мерзімдегі (мысалы, жыл) - жіберілетін энергияны, режимнің жеке
параметрлерінң мәнерін (мысалы, түйіндердегі, трансформатор
жүктемелеріндегі).
Дипломдық жобаны орындау барысында тұтынушылар мен торап
жабдықтары жұмыс жасайтын электрлік торапты бағалау ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.