Совершенствование алгоритмов автоматики ликвидации асинхронного хода для работы в условиях неполнофазных режимов

• Автор: Танфильев, Олег Вадимович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 242 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Виды асинхронных режимов и причины их возникновения

1.2. Обзор типовых устройств АЛАР и способов выявления асинхронных режимов

1.3. Постановка задачи исследования.

Выводы

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ АСИНХРОННОГО ХОДА В УСЛОВИЯХ

НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА

2.1. Математическая модель асинхронного режима электроэнергетической системы

2.2. Моделирование неполнофазного АР

2.3. Неполнофазный АР на параллельных линиях
2.4. Анализ факторов, влияющих на размер и положение годографа сопротивления
Выводы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ГОДОГРАФОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕПОЛНОФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ХОДА В СЛОЖНОЙ МНОГОМАШИННОМ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
3.1. Исходные данные и наиболее общие характеристики режимов работы объединенной Норильской и Таймырской энергосистемы
3.2. Расчет режимов и выбор уставок АЛАР в симметричных условиях.
3.3. Расчет режимов и выбор уставок АЛАР в условиях неполнофазиого режима одной из линий.
Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРИНЦИПОВ УСТРОЙСТВА АЛАР ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ НЕСИММЕТРИИ
4.1. Алгоритмы цифровой обработки сигналов.
4.2. Принципы построения АЛАР для неполнофазного режима
4.3. Выявление асинхронного режима на основе методов теории распознавания образов
4.4. Адаптивные алгоритмы для выявления неполнофазного АР
Выводы.
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ НА
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.
5.1. Программная реализация алгоритмов АЛАР для выявления асинхронного хода в условиях неполнофазного режима.
5.2. Испытание устройства на электродинамической модели
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При синхронных качаниях (СК) максимальное значение тока /1гах меньше чем при АР, однако взаимный угол при СК теоретически может достигать своего критического значения, поэтому распознать АР только по величине тока невозможно. Выявить АР можно лишь по длительности колебаний тока с периодом не более заданного и амплитудой тока не менее заданной уставки. Рис. Зависимость напряжения 0п, измеряемого в точке, от взаимного угла 8 в цикле АР имеет тот же характер, что и зависимость тока линии /„. В связи с этим, способ выявления АР по периоду снижения напряжения до некоторого значения, аналогичен способу, основанному на измерениях колебаний тока. Напряжение в асинхронном режиме периодически снижается вплоть до нуля (при 8 = 0°) в электрическом центре качаний (ЭЦК) (см. Место его расположения и минимальные абсолютные значения напряжений ^тп,^2тт определяются в предположении однородно распределенных составляющих сопротивления линии. Векторы ЭДС ЁХ,Ё2 располагаются противоположно направленными, что соответствует углу 5 = ти. Пересечение прямой, соединяющей концы векторов, с горизонтальной осью и определяет положение ЭЦК. Диаграмма изменения напряжений 0х,и2 на шинах в функции угла 8 или времени (поскольку 8 = (ол. Углы сдвига фаз <рип<р. ХМ2 и условно неподвижной ЭДС Ё2 изменяются в широких пределах. Угол сдвига фаз (рн между напряжениями 0х,и2, расположенными по разные стороны от ЭЦК, изменяется в полном диапазоне -п<(ри<п при расположении с одной стороны от ЭЦК — в пределах -7г/1<(рип <р2Н <к/2у т. Рассмотренные закономерности изменения угла сдвига фаз <ри между напряжениями двух контролируемых точек электропередачи показывают, что возможно выявление АР, если расположить контролируемые точки по разные стороны от ЭЦК и контролировать проворот векторов Ох,й2 относительно друг друга. При расположении контролируемых точек по одну сторону от ЭЦК переход в АР можно выявить при достижении углом сдвига фаз (ри приблизительно нуля градусов, при этом необходимо каким-то другим способом выявить переход в зону углов 8 «0*. Хр->со) до величины сопротивления от места установки АЛАР до ЭЦК (7ЭЦК). Их аргументы могут иметь любые значения в диапазоне от 0 до 2л если ЭЦК находится на линии (рис. Концы векторов 7. Я||*|? Это позволяет для выявления АР использовать фак т перехода режимного параметра из одной полуплоскости значений в другую в моменты <5«0° и 0°. Этот переход должен фиксироваться выявительным органом. Селективность выявления АР но этим способам может быть обеспечена лишь при возможности надежной отстройки значения дополнительно контролируемого параметра при 8 «0°. На основании выше сказанного, можно сделать вывод, что вектор сопротивления 2р достаточно полно отображает состояние системы и его анализ позволяет надежно выявлять АР. На ранних этапах развития АЛАР для выявления асинхронного хода использовались простейшие алгоритмы, и осуществлялось, как правило, неселективное деление системы []. Последующие устройства АЛАР стали более совершенными, а в качестве входной информации использовались составные режимные параметры. При этом серьезно усложнилась логика функционирования этих устройств, и повысились возможности их применения [7,]. Дальнейший этап развития АЛАР был связан с развитием новой элементной базы, сначала с переходом на микроэлектронную, а затем на микропроцессорную [1,6,,. АЛАР. В настоящее время в энергосистемах России находятся в эксплуатации как морально устаревшие релейные и микроэлектронные, так п современные микропроцессорные устройства АЛАР. Рассмотрим подробнее устройства, выпускаемые промышленностью, сравним их функциональные возможности и алгоритмы. Институтом «Энергосстьпроект» было разработано типовое устройство АЛАР с пуском по току и счетчиком циклов - тип ЭПО []. Устройство предназначено для выявления АР в контролируемом сечении энергосистемы и формирования управляющих воздействий, направленных на его ликвидацию. Для выявления АР устройство реагирует на колебания действующего значения тока, контролируя их амплитуду и частоту (по длительности цикла АР). Контроль амплитуды колебаний тока обеспечивается измерительными органами максимального и минимального тока. АР фиксируется при полупериоде колебаний тока меньше заданного.