Разработка алгоритма расчета переходных процессов сложных регулируемых ЭЭС

• Автор: Фомина, Татьяна Юрьевна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
В.1 Методики расчета переходных процессов в электроэнергетических системах 4 В.2 Программно-вычислительные комплексы для расчета переходных процессов

в электроэнергетических системах

В.З Постановка задачи

В.4 Научная новизна диссертации

В.5 Методы исследования и достоверность результатов

В.6 Апробация диссертационной работы

В.7 Вклад автора в проведенные исследования

В.8 Публикации

В.9. Объем и структура диссертации

Глава 1. Математическая модель ЭЭС для расчета электромеханических переходных процессов
1.1 Общие положения
1.2 Полная математическая модель сложной ЭЭС в общем виде
1.3 Полная математическая модель тестовой схемы ЭЭС
1.4. Выбор метода численного интегрирования
1.5 Выбор шага интегрирования и заданной погрешности метода Ньютона
1.6 Выводы по главе
Глава 2. Расчет с использованием различных упрощенных моделей на разных этапах переходного процесса
2.1 Общие положения
2.2 Упрощенные описания ЭЭС и критерии перехода на эти описания
2.3 Влияние выбора опорной машины на результаты расчета по полной и упрощенной моделям ЭЭС
2.4 Расчеты по упрощенным моделям для тестовой схемы ЭЭС
2.4.1 Первый этап переходного процесса. Затухание электромагнитных колебаний

2.4.2 Второй и третий этапы переходного процесса. Затухание взаимных качаний
синхронных машин и начало общего движения
2.5 Выводы по главе
Глава 3. Применение интеграла Дюамеля для расчета длительных переходных процессов
3.1 Общие положения
3.2 Разработка моделей регулятора скорости турбины в форме интеграла Дюамеля
3.4 Моделирование демпферных контуров синхронных машин с помощью дискретной формы интеграла Дюамеля
3.5 Выбор величины шага интегрирования и дискретизации
3.6. Структура матрицы Якоби при представлении регуляторов интегралом Дюамеля
3.7 Использование упрощенных моделей
3.8 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А (обязательное) Параметры исследуемой шестимашинной
схемы ЭЭС
Приложение Б (обязательное) Регуляторы скорости турбины для тестовой
шестимашинной схемы
Приложение В (обязательное) Схема замещения шестимашинной ЭЭС
Приложение Г (обязательное) Преобразование структурной схемы АРС гидравлической турбины
ВВЕДЕНИЕ
В.1 Методики расчета переходных процессов в электроэнергетических системах
В начале XX века появилась необходимость [1] в создании строгой теории переходных процессов в электрических машинах. Такая теория была создана в конце 20-х годов Парком. Её развитию способствовали многочисленные работы, как в нашей стране, так и зарубежом. Важное место среди них занимают работы A.A. Горева [2] и П.С. Жданова [3, 4].
Среди множества научных работ, посвященных расчетам переходных процессов в электроэнергетических системах, рассмотрим те, которые наиболее близки к теме и содержанию данной диссертации.
В [1] были высказаны соображения о выборе метода и шага расчета электромеханических переходных процессов в электрических системах в зависимости от длительности исследуемого процесса и класса точности решаемой задачи. При этом при расчете длительных электромеханических переходных процессов (длительностью более 3 с) для уменьшения накапливаемой погрешности в процессе расчета рекомендуется использовать комбинированный способ расчета по полным и упрощенным уравнениям. В начальные моменты возмущения и после действия противоаварийной автоматики расчеты необходимо проводить по полным уравнениям, а после затухания колебаний - по упрощенным уравнением.
Расчет длительного [5] переходного процесса имеет особенности с точки зрения применяемых вычислительных методов. Увеличение расчетного интервала времени предъявляет особые требования к скорости счета и погрешности, которые ещё более ужесточаются, если используются более сложные математические модели элементов систем. При этом необходима адаптация модели, алгоритма и метода расчета к характеру переходного процесса. Модель системы и применяемые вычислительные методы должны меняться по ходу

6) уравнения для нагрузок и реактора:

®,„» л Хи1 Хн
1 <л16 =ь. -Ї*..]
®но.и ж *„8 Х„»
1 4Й17 II |Я 0,
®„«„ л Хн9 Хн
1 *Л18 = Цп 0,
®;,ам ' Л! ■*«13 •'.„
1 Л,
®„ 4// X;,
115-^-П15 (1-64)

(1-68)

7) уравнения для взаимных углов роторов СМ:
“Х = ®2-®. (1-69)
^- = «3-®. 0-70)
^ = ®4~®, (1-71)
^- = ®5-®, (1-72)
^- = ®6-®, (1-73) т
8) уравнения баланса токов:
0 = 12а)-17-1„-117-12, (1-74)
6 = 1з(1) +17 — 1)3 — 122 (1.75)
0 = 18+114+1!3-12з (1.76)
0 = 14(1) +1» -1,4 -119 -12б (1-77)
0 = 15(1)-19-1„-118-125 (1.78)
0 = 16<1)[phone] (1-79)
0 = 11+110+1и-112 -116 -120 (1.80)