Разработка и исследование системы автоматического управления средствами компенсации реактивной мощности на подстанциях

• Автор: Волошин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ГЛАВА. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Регулирование напряжения и реактивной мощности в электрических сетях

1.2 Системы автоматического управления напряжением и реактивной мощностью

1.3 Объектовые системы регулирования напряжения и реактивной мощности.

1.3.1 Традиционные системы регулирования напряжения

1.3.2 Многосвязпые системы регулирования напряжения

1.3.3 Системы регулирования на основе нечеткой логики

1.4 Выводы.

2 ГЛАВА. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА И СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

КОМПЛЕКСОМ ПОДСТАНЦИОННЫХ СРЕДСТВ

КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
2.1 Средства регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности, устанавливаемые на подстанциях.
2.1.1 Шунтирующие реакторы.
2.1.2 Управляемые шунтирующие реакторы.
2.1.2.1 Управляемый шунтирующий реактор на основе тиристорнореакторных групп УШРТ
2.1.2.2 Управляемый шунтирующий реактор на основе вакуумнореакторных групп УШРВ
2.1.2.3 Управляемые реакторы с подмагничиванием постоянным током УШРП.
2.1.3 Статические тиристорные компенсаторы
2.1.4 Устройства типа СТАТКОМ
2.1.5 Синхронные компенсаторы
2.1.6 Асинхронизированные компенсаторы.
2.1.7 Устройства РПН.
2.2 Определение схемы главных электрических соединений подстанции как объекта управления.
2.3 Способ автоматического управления СКРМ по обобщенному сигналу управления.
2.4 Структура системы автоматического управления СКРМ по обобщенному сигналу управления.
2.5 Выводы.
3 ГЛАВА. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ СРЕДСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
3.1 Разработка методики определения управляющих воздействий системы автоматического управления СКРМ
3.1.1 Расчет значения коэффициентов трансформации и определение номера отпайки РПН.
3.1.2 Расчет коэффициентов загрузки СКРМ
3.2 Разработка методики определения параметров коррекции САУ СКРМ ПС
3.3 Выводы
4 ГЛАВА. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
КОМПЛЕКСОМ СРЕДСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ.
4.1 Разработка и программная реализация алгоритмов автоматического управления СКРМ
4.1.1 Функциональный блок
4.1.2 Функциональный блок
4.1.3 Функциональный блок
4.2 Исследование алгоритмов управления СКРМ на компьютерной
модели САУ СКРМ ПС
4.2.1 Режим управления по заданному значению реактивной
мощности. Оценка влияния разработанных алгоритмов на уровень потерь и качество электроэнергии в СКРМ.
4.2.2 Режим управления по заданному значению напряжения на шинах при 0, .
4.2.3 Режим поддержания требуемого значения напряжения на
шинах при 0 , v
4.2.4 Режим поддержания требуемого значения напряжения на
шинах при 0, v с использованием функционального
блока .
4.2.5 Режим поддержания требуемого значения напряжения на
шинах при 0v, v с использованием функционального блока .
4.3 Выводы
Заключение.
Список использованной литературы


Разработанные алгоритмы формируют основу для создания программного обеспечения при их практическом использовании в САУ СКРМ ПС и обеспечивают скоординированное управление комплексом СКРМ в услозиях изменения режимов работы и состава включенного в работу оборудования электрически близких электросетевых объектов, а так же снижение потерь и повышение качества электроэнергии в СКРМ. Полученные в диссертационной работе результаты внедрены в части разработки алгоритмов управления подстанционными СКРМ и компьютерного . СКРМ в ЗАО НПК ДельфинИнформатика при разработке типового программнотехнического комплекса системы автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности подстанций в части реализации способа и структуры автоматического управления СКРМ, а также методик и алгоритмов определения параметров функционирования в Московском Филиале ОАО Южный Инженерный Центр Энергетики в процесс разработки проектов подстанций СВН в качестве одного из вариантов создания систем автоматического управления СКРМ. Результаты исследования нового способа и структуры автоматического управления СКРМ с использованием обобщенного сигнала управления на основе эквивалентированного представления подстанции как объекта управления. Методика и алгоритм расчета управляющих воздействий по обобщенному сигналу управления. Методика и алгоритм определения параметра коррекции системы автоматического управления по данным текущих измерений. Личный вклад соискателя. Постановка и формализация задач, разработка теоретических и методических положений, математических моделей и методов, проведение исследований, анализ и обобщение результатов. Автор выражает благодарность работникам кафедры РЗиА Эс МЭИ за оказанное содействие при написании диссертационной работы и лично д. Максимову Б. К. и к. Арцишевскому Я. Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации докладывались на международных научнотехнических конференциях студентов и аспирантов Москва, МЭИ. ЮжноРоссийском Государственном Техническом Университете Новочеркасск, г. ОАО Институт Энергосетьпроект Москва, гг. РАО ЕЭС России Геленджик, г. Электрические сети России Москва, г. Опубликованные работы. По теме диссертации опубликовано четыре печатных работы, три из них в изданиях по списку ВАК. Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, 4 главы, заключение, список использованной литературы из наименований и 2 приложения. Основной материал изложен на 1 странице и содержит рисунка и 1 таблицу. ГЛАВА. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ. Регулирование напряжения и реактивной мощности в электрических сетях. В процессе исследования и подготовки материалов данного раздела использовалась литература , . В настоящее время контроль и регулирование напряжения осуществляется различными звеньями оперативного управления диспетчерами СО ЕЭС, диспетчерами ОДУ, диспетчерами РДУ и ЦУС, а также дежурными опорных подстанций и дежурными инженерами электростанций. Диспетчер СО ЕЭС координирует действия подчиненного персонала по выполнению заданных графиков напряжения в контрольных точках основной сети ЕЭС и использованию средств регулирования напряжения, обеспечивая оптимизацию электрического режима. Диспетчер ОДУ руководит действиями диспетчеров РДУ, ЦУС и оперативного персонала энергообъектов прямого оперативного подчинения по поддержанию надежной схемы основной сети ОЭС, регулированию напряжения и оптимизации электрического режима, а также по подготовке к ожидаемым стихийным явлениям. Диспетчер энергосистемы руководит регулированием напряжения в энергосистеме, обеспечивая поддержание напряжения в контрольных точках в соответствии с заданными графиками и указаниями диспетчера ОДУ принимает меры к поддержанию оптимального электрического режима основной сети. Старший оперативный персонал электростанций обеспечивает регулирование напряжения на шинах электростанций при оптимальном распределении реактивных мощностей между генераторами. Старший оперативный персонал электрических сетей обеспечивает поддержание уровней напряжения в центрах питания распределительной сети, обеспечивающих нормальное напряжение у потребителей регулирует реактивную мощность СКРМ, изменяет положение устройств РПН трансформаторов, включает и отключает конденсаторные батареи в соответствии с требованиями экономичности и качества электроэнергии.