Совершенствование методов и средств управления режимами электроэнергетических систем на основе элементов гибких электропередач (FACTS)

• Автор: Ситников, Владимир Федорович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 301 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГИБКИХ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1.1. Статические источники реактивной мощности

1.2. Управление в ЭЭС с помощью элементов .

1.3. Параллельные устройства

1.4. Последовательные устройства

1.5. Комбинированные устройства

1.6. Примеры использования устройств

Выводы к первой главе .

ГЛАВА 2. СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА В СИСТЕМАХ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
2.1. Особенности развития силовой электроники.
2.2. Основные характеристики силовых полупроводниковых устройств.
2.3. Сравнительная оценка силовых полупроводниковых устройств.
2.4. Силовая электроника в системах электроснабжения .
Выводы ко второй главе
ГЛАВА 3. УСТРОЙСТВА АКТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 4
3.1. Актуальные задачи активной фильтрации.
3.2. Управление активными фильтрами в электрических сетях.
3.3. Эффективность применения активных фильтров
3.4. Предложения по объектам установки активных фильтров .5 Выводы к третьей главе Г
ГЛАВА 4. РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
С УСТРОЙСТВАМИ .
4.1. Характеристика задачи
4.2. Статический компенсатор реактивной мощности V
4.3. Последовательный конденсатор с тиристорным управлением
4.4. Статический синхронный компенсатор СТАТКОМ.
4.5. Объединенный регулятор потока мощности
Выводы к четвертой главе
ГЛАВА 5. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА
РЕГУЛЯТОРОВ .
51. Модальный синтез устройств с целыо
демпфирования колебаний мощности
5.2. Координация работы устройств на основе
методов нечеткой логики.
5.3. Синтез регулятора на основе теории самоорганизующихся регуляторов с экстраполяцией СОРЭ
Выводы к пятой главе.
ГЛАВА 6. УСТРОЙСТВА В ЕНЭС РОССИИ.
6.1. Устройства СТАТКОМ для ПС 00 кВ Выборгская
ОЭС СевероЗапада.
6.2. Устройство управляемой продольной компенсации УУПК на ВЛ 0 кВ СаяноШушенская ГЭС Новокузнецкая.
6.3. Фазоповоротное устройство ФПУ на электропередаче
0 кВ Томск Нижневартовск
6.4. Рекомендации по применению устройств
на межсистемных связях ОЭС Урала, Средней Волги и Центра.
6.5. Межсистемпая связь между ОЭС Сибири и Востока
на основе Забайкальского Преобразовательного Комплекса . 2 Выводы к шестой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Управление потоками мощности В ЭЭС переменного тока при несущественном накоплении (аккумулировании) электроэнергии ее производство и нагрузка должны быть сбалансированы на всем протяжении эксплуатации. ЭЭС являются до некоторой степени саморегулируемыми системами. Если производство электроэнергии меньше нагрузки, то напряжение и частота в сети понижаются, и, таким образом, нагрузка становится равной произведенному количеству электроэнергии за вычетом потерь в линиях. Тем не менее, такое саморегулирование возможно лишь в небольших пределах. Если напряжение стабилизируется с поддержанием реактивной мощности, то нагрузка будет возрастать, и, следовательно, частота будет продолжать уменьшаться, а ЭЭС в конечном счете может’ потерять устойчивость. В-свою очередь, при недостаточной реактивной мощности, ЭЭС может стать неустойчивой по напряжению. Если же выработка электроэнергии достаточна, то активная мощность передается от ЭЭС с избытком мощности в ЭЭС с дефицитом мощности через все доступные параллельные соединения. Это зачастую приводит к повышению напряжения в BJI. Рассмотрим простой пример потока мощности (рис. ВЛ из ЭЭС с избыточным производством, показанной как эквивалентный генератор слева, в ЭЭС с дефицитом мощности (эквивалентный генератор справа). Известно [9, ], что при отсутствии управления мощностью се поток обратно пропорционален полном}' сопротивлению ВЛ. Из-за этого ВЛ с более низким сопротивлением может быть перегружена, и, таким образом, нагрузка на обеих ВЛ будет ограничена, даже если линия с более высоким сопротивлением является не полностью нагруженной. Ясно также, что не имеет смысла повышать допустимую нагрузку перегруженной ВЛ, поскольку это приведет к дальнейшему уменьшению сопротивления, даже если ВЛ с более высоким сопротивлением уже передает достаточную мощность. Рис. Поток мощности при параллельном соединении ВЛ. На рис. ППТ). Г1ПТ. Более того, ППТ, благодаря своему высокому быстродействию, может эффективно способствовать повышению устойчивости ЭЭС переменного тока. На рис. FACTS при том же параллельном соединении ЛЭП. С помощью управления реактивным сопротивлением (рис. Рис. Управление потоком мощности с помощью ВПТ. Рис. Управление потоком мощности: (а) - с помощью изменения реактивного сопротивления, (б) - с помощью изменения фазового угла. ЛЭП (рис. FACTS может эффективно управлять потоком мощности. При этом максимальный поток мощности может быть ограничен до некоторого номинального значения на случай различных обстоятельств (например, аварийных отключений). Повышение качества электроэнергии Одним из показателей качества электроэнергии является несинусоидальность сетевого напряжения. Например, появляются добавочные потери мощности в питающих линиях, трансформаторах, БК; происходит старение изоляции; появляются нарушения в работе автоматики, телемеханики, релейной защиты и т. Традиционно для фильтрации гармоник и компенсации реактивных токов, вызванных нелинейными нагрузками, использовались шунтирующие пассивные фильтры, состоящие из LC-контуров и БК (фильтро-компенсирующих устройств). Однако на практике данные методы обладают многими недостатками. За последние два десятилетия в теории устройств FAGTS - активных фильтров наблюдается значительный прогресс. Активные фильтры - эго преобразовательные цепи, состоящие из активных устройств, т. Для реализации активных фильтров предложены различные схемы и методы. Активные фильтры превосходят пассивные фильтры по характеристикам фильтрации и улучшают устойчивость системы, исключая*резонансные явления. С развитием полупроводниковых силовых тиристоров GTO и транзисторов IGBT активные фильтры, состоящие из инверторов источников тока или напряжения, стали чаще применяться на практике в силу своей способности преодолевать недостатки, присущие пассивным фильтрам. Более того, активные фильтры работают больше как «компенсаторы гармоник», чем «подавители помех», что улучшает характеристики собственно фильтрации. L3. Внедрение в практику технологий FACTS будет требовать использования все большого количества новых акронимов (условных сокращений).