Законы регулирования и режимы работы асинхронизированного компенсатора в энергосистеме

• Автор: Мнев, Роман Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Математическое моделирование асинхронизированного компенсатора

1.1 Задачи, решаемые в главе

1.2 Асинхронизированный принцип управления

1.3 Общие положения моделирования

1.4 Модель в ортогональной системе осей

1.5 Трёхфазная модель

1.6 Комбинированная модель

1.7 Сравнение различных типов моделей

1.8 Выводы по главе
2 Исследование статической устойчивости асинхронизированного компенсатора
2.1 Задачи, решаемые в главе
2.2 Расчётная схема и принятые условия
2.3 Регулирование по напряжению мощной сети
2.4 Регулирование по «собственному» напряжению
2.5 Работа системы в характерных точках
2.6 Выводы по главе
3 Режимы работы асинхронизированного компенсатора с маховиком
3.1 Задачи, решаемые в главе
3.2 Электромеханический накопитель энергии
3.3 АСКМ: отличия от АСК, новые возможности
3.4 Регулятор АСКМ
3.5 Компьютерный стенд
3.6 Выводы по главе
4 Технико-экономические показатели асинхронизированного компенсатора с маховиком
4.1 Задачи, решаемые в главе
4.2 Датчик углового положения ротора
4.3 Выбор параметров АСКМ
4.4 Области возможного применения АСКМ в энергосистеме
4.5 Выводы по главе
5 Исследование режимов работы АСК на примере ПС «Бескудниково»
5.1 Задачи, решаемые в главе
5.2 АСК
5.3 Исследование режимов работы АСК на математической модели
5.4 Свойства АСК
5.5 Выводы по главе
6 Заключение
7 Список литературы 166 Приложение А. Протокол испытаний натурного образца АРВ на компьютерном стенде

Введение
Актуальность темы
Развитие электроэнергетических систем (ЭЭС) требует введения новых способов и методов управления режимами ЭЭС, а также новых устройств, позволяющих обеспечить выполнение непрерывно возрастающих требований к качеству электроэнергии и надёжности энергоснабжения. Эти тенденции нашли своё выражение в концепции интеллектуальных сетей [1].
На сегодняшний день основной технологией реализации концепции интеллектуальных сетей является технология FACTS (Flexible Alternative Current Transmission Systems — гибкие системы передачи переменного тока). К технологии FACTS относится целый ряд устройств, выполняющих различные функции, различного принципа действия и исполнения. Классификация устройств FACTS согласно [1] приведена на Рисунок 1.
В устройствах FACTS возможна реализация двух принципов регулирования: скалярного и векторного. Под скалярным принципом регулирования понимается способ управления, при котором для регулирования доступна только одна величина (напряжение или реактивная мощность). Векторный принцип предполагает управление двумя независимыми параметрами режима устройства. В случае устройств FACTS, как правило, регулируемыми величинами являются напряжение (реактивная мощность) в качестве одной и активная мощность (электромагнитный момент) в качестве другой.
Оба принципа регулирования могут быть реализованы на базе как статических, так и электромашинных устройств. К электромашинным устройствам FACTS относят следующие машины и агрегаты:
о синхронные машины (СМ):
■ синхронный компенсатор (СК);
■ синхронный компенсатор с отрицательным возбуждением (СКО); о асинхронизированные машины (ACM):
■ асинхронизированный генератор (турбо- или гидро-);
■ асинхронизированный компенсатор (АСК);
■ асинхронизированный компенсатор с маховиком (АСКМ);
■ асинхронизированный электромашинный преобразователь частоты (АС ЭМПЧ).

1.7 Сравнение различных типов моделей
Для сравнения скорости работы различных типов моделей в программном пакете МаНаЬ Бішиїіпк были проведены два опыта:
• замер времени моделирования одного и того же процесса в модели в ортогональной системе осей и трёхфазной моделей в машинном времени;
• нахождение минимального шага счёта трёхфазной и комбинированной моделей в реальном времени.
Для сравнения моделей в машинном времени использовался ПК следующей конфигурации:
Процессор Intel Core2Duo 2,33 ГГц
Объём ОЗУ 2,0 Гб
Операционная система Windows ХР SP
Версия Matlab R2010b
В качестве тестовой задачи производилось моделирование переходного процесса длительностью 5 секунд. При этом на модели в ортогональной системе осей было получено время работы 5,8 секунд, а на трёхфазной 74 секунды. Причём такой результат на трёхфазной модели был получен только при использовании опции Accelerator пакета Matlab, в результате чего при каждом изменении структуры модели происходит её компиляция в исполняемый код, что занимает продолжительное время. Без использования указанной опции время работы трёхфазной модели в описываемом эксперименте составило 180 секунд. Таким образом, трёхфазная модель уступает в производительности модели в ортогональной системе осей в 12-30 раз.
Для работы в реальном времени использовался ПК следующей конфигурации:
Процессор Intel Core2 Duo 3,3 ГГц
Объём ОЗУ 4,0 Гб
Версия хРС Target1 4.
Версия Matlab R2010b
1 - хРС Target - часть программного пакета Matlab, позволяющая запускать Simulink-модели в режиме реального времени. При этом используется отдельный компьютер, на котором средствами хРС Target запускается специализированная операционная система.