Влияние параметров системообразующих связей на режимы и процессы в промышленных электротехнических системах

• Автор: Лебедев, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание
Введение 4.
1. Постановка задачи. Определение рационального подхода к решению рассматриваемого круга задач 11.
1.1. Устойчивость режима промышленных электротехнических систем. Основные факторы, влияющие на устойчивость 11.
1.2. Режимы передачи мощности в сложных системах. Условия и ограничения 16.
1.3. Обоснование и границы применимости выбранных моделей
описания установившихся и переходных процессов 20.
1.4. Анализ и выбор модели асинхронного электропривода 21.
1.5. Анализ и выбор модели синхронного электропривода 27.
1.6. Модели статических устройств, энергосистемы и распределительной
сети 33.
1.7. Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение расчетов 37.
1.8. Основные итоги 40.
2. Исследование влияния характера сопротивления питающей энергосистемы на устойчивость электротехнических систем с асинхронными и синхронными электроприводами 42.
2.1. Основные понятия. Модели и инструменты расчетов 42.
2.2. Характеристика показателей устойчивости ЭТС смешанного состава
при внешних симметричных возмущениях 48.
2.3. Качественная оценка статической устойчивости синхронных систем 55.
2.4. Качественная оценка основных показателей динамической устойчивости систем с синхронными электроприводами 75.
2.5. Основные выводы и результаты 86.
3. Анализ влияния характера сопротивления транзитной линии на режимы работы систем генерации, потребления и передачи
мощности с электростанциями собственных нужд 88.
3.1. Сопоставление различных подходов к оценке перетока мощности 89.
3.2. Условия перетока мощности по транзитной линии 98.
3.3. Режимы электропередачи между двумя генерирующими узлами, работающими на общую нагрузку 104.
3.4. Поверхностный эффект как ограничивающий фактор транзита мощности 114.
3.5. Основные выводы и результаты 120.

4. Анализ транзита мощности на объектах обустройства
месторождения "Белый тигр" 122.
4.1. Описание и общая характеристика объектов 122.
4.2. Причины и возможности объединения генерирующих узлов 124.
4.3. Сравнительный анализ возможного и принятого вариантов
реализации транзитного канала мощности 128.
4.4. Основные выводы и рекомендации 139.
Заключение 141.
Литература 143.

Введение
Актуальность работы. Повышение надежности, стабильности и управляемости процессов электроснабжения промышленных комплексов с непрерывным технологическим циклом производства по-прежнему остается одной из первостепенных задач, особенно для предприятий нефтяной и газовой отрасли. Степень работоспособности и исправное функционирование всего нефтегазового комплекса в настоящее время напрямую определяют стабильность экономического развития страны.
Характерными особенностями, отличающими предприятия нефтяной и газовой промышленности, являются: сложность и напряженность технологических процессов, укрупнение основных производственных ресурсов, критично высокая цена остановки производства, риск обострения экологической обстановки. Электротехническая система (ЭТС) таких предприятий представляется совокупностью сложных многомашинных подсистем, и состоит из системы электроснабжения и приемников электрической энергии, число которых может достигать десятков тысяч, а мощность одной единицы нескольких мегаватт [1, 2].
Специфика становления нефтегазового комплекса обусловила появление и развитие основных промысловых производств и предприятий транспорта и переработки сырья в достаточном удалении от центральных областей с более совершенной электроэнергетической инфраструктурой. Следствием этого является применение собственных источников электроэнергии — электростанций собственных нужд (ЭСН), работающих автономно или параллельно с энергосистемой (ЭС). При этом расширилось представление о самой системе электроснабжения промышленных предприятий, которая стала включать в себя не только преобразовательные пункты и распределительные сети, но и автономные генерирующие системы.
Обычно электроснабжение промышленных предприятий, в том числе и нефтегазовой отрасли, осуществлялось централизованно от единой энергосистемы, которая должна была обеспечивать требуемый высокий уровень надежности электроснабжения. Однако возникающие и участившиеся в последнее время

2?2 — значение эквивалентной ЭДС обратной последовательности;
Ч>1-2-, ~ углы сдвига фаз между соответствующими последовательностями
Для большинства расчетов электромеханических переходных процессов в системах промышленного электроснабжения, а также задач устойчивости таких систем вполне достаточным при описании модели питающей энергосистемы считается несколько сокращенный набор параметров ее состояния [27]:
Данное допущение является приемлемым для ЭТС промышленных предприятий по целому ряду причин. ЭДС нулевой последовательности не может оказывать влияния на работу двигателей из-за отсутствия в них пути для токов нулевой последовательности, не создается и поле нулевой последовательности. Конечно же, надо учесть, что все двигатели в системе при этом должны быть исправными, без каких-либо внутренних повреждений. Строгое рассмотрение процессов, протекающих в ЭТС промышленных предприятий, обязывает учитывать некоторое влияние углов сдвига фаз между ЭДС прямой — обратной (У;-г) и прямой — нулевой (4/1-0) последовательностей на падения напряжений в линиях. Однако общепринято рассматривать несимметричные режимы на основании принципа суперпозиции, что предоставляет возможность пренебречь и этими параметрами.
При моделировании воздействий возмущающих факторов на режимы промышленных ЭТС, обусловливающих электромеханические процессы, внешнее возмущение может быть представлено провалом ЭДС питающей энергосистемы определенной глубины и длительности, с появлением обратной составляющей в случае несимметричного возмущения или без таковой в случае симметричного возмущения. Обычно предполагается, что в момент начала возмущения величина эквивалентной ЭДС питающей энергосистемы скачкообразно меняется от своего
эквивалентных ЭДС;
2с — комплексное эквивалентное входное сопротивление энергосистемы; / - частота питающей энергосистемы.
при этс