Разработка методов анализа устойчивости и управления на основе оценки динамических свойств энергообъединения

• Автор: Шиловский, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 221 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
1. Анализ динамических свойств энергообъединений в задачах исследования устойчивости, противоаварийного управления
1.1. Особенности протекания электромеханических переходных процессов в энергобъединениях

1.2 Состояние вопроса

1.3 Закономерности формирования частот, амплитуд и структур собственных колебаний.

1.3.1 Методика исследования

1.3.2 Схемы сети и режимы их работы

1.3.3 Влияние схемы и режима работы системы на частоты,

амплитуды и структуры собственных колебаний

1.4 Выводы.
2. Энергетические спектры электромеханических колебаний
2.1 Постановка задачи
2.2 Распределение энергии колебаний между отдельными гармоническими составляющими
2.3 Определение опасных по устойчивости, наиболее загруженных
связей и сечений схемы
2.4 Выводы.
3. Разработка методики и алгоритма спектрального анализа нерегулярных колебаний режимных параметров системы.
3.1 Общие положения
3.2 Алгоритм и программа спектрального анализа
нерегулярных колебаний.
3.2.1 Определение частот колебаний.
3.2.2 Определение составляющих амплитуд колебаний
3.2.3 Алгоритм спектрального анализа нерегулярных колебаний.
3.2.4 Программа спектрального анализа
3.3 Частоты собственных и нерегулярных колебаний
3.4 Практическое использование результатов спектрального анализа
3.4.1 Алгоритм противоаварийного управления для сохранения статической устойчивости путем оценки удаленности режима
от предельного по частотам собственных колебаний
3.4.2 Определение по спектральному набору колебаний мощности включенных генераторов и располагаемой реактивной мощности в приемной системе при уточнении допустимых
перетоков с передающей частью объединения.
3.4.3 Контроль локальными устройствами специальной частотной автоматики факта отделения отдельных участков
сети объединения на изолированную работу
3.5 Выводы
4. Разработка математической модели энергосистемы для решения
задач сохранения устойчивости Таймырэнерго Норильскэнерго в аварийных режимах с применением микропроцессорных устройств ПА
4.1 Постановка задачи.
4.2 Разработка математической модели
4.2.1 Принципы формирования математических моделей объединения
4.2.2 Выбор опасных по устойчивости, наиболее загруженных, представительных для оценки устойчивости сечений схемы.
4.2.3 Эквивалентирование сети относительно выделившихся,
опасных с точки зрения устойчивости сечений схемы.
4.2.4 Проверка адекватности полученных математических моделей
и уточнение значимых факторов
4.3 Выводы.
Заключение
Литература


Низкочастотные электромеханические движения, которые возникают при КЗ в системообразующей сети 0 кВ у шин крупных генерирующих источников СаяноШушенской, Братской, УстьИлимской, Красноярской ГЭС, Березовской ГРЭС, распространяются по всему объединению и в определенных условиях например в случаях июльских аварий годов приводят к каскадному развитию аварии. Барабинская, Юргинская ТЭЦ, ТЭЦ Алтайского коксохимического завода и т. Так например, повреждения у шин 0 кВ СаяноШушенской ГЭС в зависимости от вида КЗ и режима работы системы могут вызывать не только выпадение из синхронизма СаяноШушенской и Майнской ГЭС, но также нарушение устойчивости по электропередачам Красноярск, Хакасия Запад, Иркутск Бурятия Чита, межсистемной связи 0 кВ Сибирь Казахстан Урал, т. В тоже время КЗ у шин 0 кВ Юргинской ТЭЦ опасны для устойчивости этой станции и локализуются в пределах сети 0 кВ Юргинского энергорайона. Анализ динамических свойств энергообъединений существенным образом связан с возможностью их наглядной физической интерпретации, изученностью наиболее общих характеристик системы как среды, в которой наблюдаются электромеханические колебания, со структурным и обобщенным представлением особенностей электромеханических колебательных явлений в сложной системе, не перегруженным второстепенными деталями, умением выделять наиболее чувствительные к неблагоприятным схемнорежимным ситуациям части схемы, районы приложения управляющих воздействий противоаварийной автоматики. Он позволяет успешно решать разные задачи путем их изучения с совершенно различных позиций. Так при противоаварийном управлении с использованием автоматики предотвращения нарушения устойчивости АПНУ необходимо оценивать тяжесть режима, т. АЧР, допразгрузки, АВСН определять факт выделения отдельных участков сети объединения на изолированную работу, фиксировать процесс опасного снижения или повышения частоты. С развитием микропроцессорной техники это представление должно быть формализовано и отображено в виде совокупности математических моделей системы. Эти модели необходимо формировать таким образом, чтобы адекватно отображать исходный режим работы системы, устойчивые и неустойчивые состояния энергообъединения, отслеживать процессы опасного снижения частоты при возмущениях и выбирать необходимые объемы управляющих воздействий ПА. Так уже в настоящее время после замены вычислительного комплекса ТА0 на микропроцессорную технику в процессе реконструкции комплекса ПА с центром на ПС Итатская используются алгоритмы противоаварийного управления, организованные по принципу I До, когда управляющие воздействия выбираются на базе сформированных заранее математических моделей системы. СИБНИИЭ проводились расчетные исследования электромеханических переходных процессов в ОЭС Сибири, Дальнего Востока, на межсистемной связи Сибирь Казахстан Урал, в энергообъединении Таймырэнерго Норильскэнерго, а также в энергосистеме СевероВостока Китая. АПНУ, АЧР, допразгрузке, АВСН, АРВ, автоматике ликвидации асинхронных режимов I и автоматике регулирования скорости АРС. Рассматриваемые расчетные схемы достаточно подробно учитывали электрические сети районов Сибири, Казахстана, Урала, Дальнего Востока, СевероВостока Китая. В качестве расчетных возмущений принимались отключения ВЛ 0 0 кВ без КЗ, короткие замыкания на связях системы, отключения генераторов, колебания нагрузок энергоузлов. Анализ результатов показывает большое разнообразие конкретных расчетных результатов и эффектов, различный характер колебаний синхронных машин по отношению к остальной системе, в том числе колебания одной или нескольких связанных групп машин по отношению к другим таким же группам, различный характер нарушения устойчивости, наличие весьма широкого спектра колебаний, с периодами начиная от долей секунды и кончая десятками секунд, минутами. Переходные процессы в рассматриваемых системах объединяют в себе совокупность движений колебаний локального и межсистемного характера. Обменные колебания локального вида постепенно затухают по мере удаления от места возмущения т.