Математическое моделирование предельных режимов электроэнергетических систем для целей диспетчерского управления

• Автор: Крюков, Евгений Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ

РЕЖИМОВ

С 1.1 Математические модели, предельных режимов энергосис

1.2 Фрактальный характер областей устойчивости энергосис

1.3 Методы определения предельных режимов

а 1 1.4 Уравнения предельных режимов

1.5 Анализ траекторий утяжеления при определении предель

1 ных режимов сложных энергосистем

1.6 Аппроксимация допустимых областей управления для

сложных электроэнергетических систем
Г о УЧЕТ ПРОДОЛЬНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ НЕСИММЕТРИИ
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПРЕДЕЛЬНЫХ РЕЖИМОВ
2.1 Использование метода симметричных составляющих
2.2 Моделирование элементов ЭЭС решетчатыми схемами за
мещения
2.3 Применение фазных координат при расчетах предельных
1 режимов электрических систем
1 2.4 Уравнения предельных режимов, учитывающие продоль
ную и поперечную несимметрию
5 4 5 ПРЕДЕЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ В ЭНЕРГОСИТЕМАХ С
к Э ЛИНИЯМИ НОВЫХ ТИПОВ
. I 3.1 Предельные режимы в энергосистемах, с компактными
ЛЭП
3.2 Предельные режимы энергосистем с трехценными ли
I I ниями
С 3.3 Предельные режимы в энергосистемах с управляемыми
Л А самокомпенсирующимися ЛЭП
Заключение
, 1 Библиографический список
Приложения материалы о внедрении 6

ь


ВВЕДЕНИЕ


В частности, на ее основе могут определяться предельные режимы при продольной несимметрии в ЭЭС, которая возникает при обрыве одной или двух фаз на линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжений. Кроме того, могут анализироваться предельные режимы при многократной поперечной несимметрии, что весьма актуально для энергосистем, питающих мощные тяговые подстанции переменного тока. В третьей главе предложены методы определения предельных режимов в энергосистемах с воздушными линиями электропередачи новых типов0 компактных КВЛ, трехцепных ТВЛ, управляемых самокомпенсирующихся УСВЛ. Повышение передаваемых мощностей в электроэнергетических системах приводит к необходимости разработки новых типов ЛЭП с нетрадиционным расположением проводов. В частности, предлагаются ЛЭП с линейным и концентрическим расположением проводов, обладающие повышенной пропускной способностью 0. КВЛ с концентрическим расположением проводов. Решение задачи расчета режимов электрических систем, имеющих в своем составе ЛЭП с нетрадиционным расположением проводов, наиболее эффективно может быть проведено в фазных координатах. При этом используются решетчатые схемы замещения с ЬСэлементами, что позволяет получать эффективные модели многопроводных ЛЭП и трансформаторов. На основе проведенных исследований показано, что наличие КВЛ существенно увеличивает пределы передаваемых мощностей и, соответственно, расширяет области устойчивости. КВЛ с плоским расположением проводов вносит заметную несимметрию, а линия с концентрическим расположением характеризуется еще большой несимметрией, приводящей к циркуляции потоков мощности при холостом ходе и дополнительным потерям в линии . Для повышения передаваемых мощностей в электроэнергетических системах предлагается использование трехцепных линий электропередачи с разными напряжениями цепей 9, что должно повышать пропускную способность комбинированной линии по сравнению с разнесенными ЛЭП. Анализ предельных режимов систем с такими линиями осложняется изза значительной несиммстрии, возникающей вследствие сильного взаимного электромаг нитного влияния проводов. В главе представлены результаты сопоставительного анализа предельных режимов в простой ЭЭС с трехцепными линиями и с разнесенными традиционными ЛЭП. Показано, что трехцепная воздушная линия с расположением проводов по типу АСВсЬаВАС характеризуется более высокой симметрией параметров и пропускной способностью по сравнению с одноцепными линиями. Предельные режимы трехцепных линий с разным расположением проводов отличаются друг от друга на . При расположении проводов трехцепной ЛЭП по типу АВСаЬсАВС предельные режимы практически совпадают с таковыми для разнесенных линий. Для количественной проверки пропускной способности управляемых линий электропередачи 0 выполнены расчеты предельных режимов для эквивалентной схемы ЭЭС. Области устойчивости построены при углах между напряжениями цепей 0, , 0. Показано, что наличие УСВЛ позволяет повысить пределы устойчивости ЭЭС. ЭЭС с учетом многократной продольной и поперечной несимметрии. При работе над диссертацией автор пользовался научными консультациями канд. Закарюкина В. Г.П
является асимптотически устойчивым по Ляпунову, если устойчива линеаризованная система система первого приближения

сНу. Ахк 1. П,
кдхк. ДхкДх . Устойчивость решения уравнений 1. Е i единичная матрица порядка п. Положение равновесия будет неустойчивым, если уравнение 1. Если таких корней нет, но среди корней есть чисто мнимые, то по системе первого приближения нельзя судить об устойчивости. В этом случае требуются дополнительные исследования. Применительно к установившимся режимам электрических систем устойчивость по Ляпунову, носит название статической устойчивости, которую по характеру нарушения обычно разделяют на апериодическую и колебательную. Первый вид неустойчивости связывают с появлением действительных положительных корней, второй с появлением комплексных корней с положительной вещественной частью рис. Практические методы определения апериодической и колебательной устойчивости различаются между собой. Ниже рассматриваются только методы и критерии определения апериодического нарушения устойчивости. Для того, чтобы характеристическое уравнение 1.