Разработка алгоритмов управления перетоком мощности при асинхронном ходе по неоднородной межсистемной связи и исследование их эффективности

• Автор: Лянзберг, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УСТРАНЕНИЮ АСИНХРОННОГО ХОДА ПО МЕЖСИСТЕМНЫМ связям в сложной ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
1.1. Общая характеристика проблемы
1.2. Асинхронные режимы в энергосистемах, развитие каскадных аварий и их последствия
1.3. Применение противоаварийной автоматики как средство повышения результирующей устойчивости
1.4. Обзор существующих способов выявления асинхронного

1.5. Выводы по главе
Глава 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ
ПЕРЕТОКАМИ МОЩНОСТИ ПРИ АСИНХРОННОМ ХОДЕ ПО НЕОДНОРОДНОЙ МЕЖСИСТЕМНОЙ СВЯЗИ
2.1. Характерные особенности изменения параметров режима
при асинхронном ходе по межсистемной связи сложной ЭЭС
2.2. Обоснование возможности дискретного управления асинхронным ходом по межсистемной связи
2.3. Решение задачи синтеза алгоритмов управления перетоком активной мощности по межсистемной связи
2.4. Выбор коммутационной аппаратуры для дискретного управления перетоком мощности
2.5. Выводы по главе
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ
УСТАНОВКИ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕТОКОМ МОЩНОСТИ ПРИ АСИНХРОННОМ ХОДЕ ПО МЕЖСИСТЕМНОЙ СВЯЗИ
3.1. Постановка задачи
3.2. Разработка методики выбора мест установки УУПМ
3.2.1. Выявление режимов с возникновением асинхронного

3.2.2. Определение мест установки устройств управления перетоком мощности на линиях межсистемной связи
3.2.3. Проверка эффективности работы УУПМ при асинхронном ходе в энергосистеме
3.3. Выводы по главе
Глава 4. УПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКОЙ В ЭНЕРГОДЕФИЦИТНОЙ
ПОДСИСТЕМЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСЛОВИЙ РЕСИНХРОНИЗАЦИИ
4.1. Постановка задачи
4.2. Синтез алгоритмов управления нагрузкой в энергодефицитной подсистеме для обеспечения условий ресинхронизации
4.3. Анализ эффективности разработанных алгоритмов управления нагрузкой
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. При больших возмущениях в электроэнергетических системах (ЭЭС) может нарушаться динамическая устойчивость с возникновением асинхронного хода по межсистемным связям, причем асинхронный ход в ЭЭС возможен даже при современном высоком уровне автоматизации.
Длительное существование асинхронных режимов с асинхронным ходом недопустимо. Поэтому возникает необходимость в разработке мероприятий по предотвращению возникновения асинхронного хода и созданию необходимых условий для осуществления успешной ресинхронизации, хотя и имеются используемые на практике устройства управления, реализующие различные способы выявления и ликвидации асинхронного хода посредством деления ЭЭС на подсистемы с разными частотами. Проблема сохранения результирующей устойчивости и сокращения продолжительности асинхронного хода в ЭЭС становится особо актуальной после тяжелых аварий с возникновением асинхронного хода, которые имеют место в России, крупных энергообъединениях европейских стран, а также в США и Канаде. Возможность возникновения асинхронного хода возрастает в объединениях энергосистем и в связи с увеличением их мощности. Нарушение устойчивости с возникновением асинхронного хода происходит, как правило, по слабым межсистемным связям.
Асинхронный ход в энергосистеме может спровоцировать последующее развитие каскадных аварий, а также стать причиной механического повреждения генераторов и турбин. Поэтому асинхронные режимы должны ликвидироваться максимально быстро посредством ресинхронизации, а при её отсутствии действием автоматики на деление объединений.
Ресинхронизация является более предпочтительным мероприятием устранения асинхронного хода, чем разделение на несинхронные подсистемы, так как позволяет избежать массового отключения нагрузки потребителей. Поэтому, для уменьшения времени асинхронного хода в ЭЭС, становится

асинхронных режимов, а также необходимой чувствительности к «рабочим» асинхронным режимам; принцип отстройки от коротких замыканий по скольжению, используемый в устройстве, применим не во всех случаях (скольжение при «быстром» асинхронном ходе может быть сравнимо со скольжением при коротких замыканиях, при этом устройство будет ложно заблокировано).
Устройство измерения угла между ЭДС эквивалентных генераторов.
Суть способа [40] состоит в непосредственном определении углов между векторами напряжений контролируемых узлов и построению функциональной зависимости между измеряемым углом 5ИЗМ и углом 5Э (угол эквивалентной одномашинной схемы ЭЭС «генератор - ШБМ»), При этом возможно как непосредственная фиксация превышения углом критического значения, так и прогнозирование.
Зависимость 5ИЗДЛ = /(8Э) строится по результатам предварительных расчетов переходных процессов для набора режимов работы ЭЭС, задаваемых как наиболее тяжелые или наиболее опасные. Полученная функциональная зависимость 6ИЗМ = /(8Э) рассматривается как базовая при реализации области, определяющей границу устойчивости ЭЭС в режиме асинхронного хода. Она вводится в массив уставок микропроцессорного устройства.
Угол 5ИЗМ вычисляется в реальном времени по результатам измерений напряжений и токов, а также заранее заданных величин сопротивлений участков контролируемой зоны.
Задание настройки устройств АЛАР в данном случае состоит в подборе таких значений уставок, при которых срабатывание устройства в нормальных и ремонтных режимах не является обязательным при нарушении устойчивости.
На основе способа выявления асинхронного хода по углу с контролем ЭЦК на защищаемом участке выполнено микропроцессорное устройство АЛАР-М [45]. Устройство может работать в трехступенчатом режиме, обеспечивая на каждой ступени формирование выходных сигналов, соответствующих избыточной и дефицитной частей ЭЭС (с учетом знака