Применение управляемых шунтирующих реакторов для оптимизации режимов работы энергосистемы Монголии

• Автор: Равжиндамба Давааням
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 152 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
Общие сведения о природных условиях и народном хозяйстве Монголии Особенности эксплуатации высоковольтной электрической сети Монголии
1. СРЕДСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1.1. Регулирование напряжения в электрических системах

1.1.1. Регулирование напряжения путем изменения цп

1.1.2. Регулирование напряжения путем изменения реактивной

мощности нагрузки Он

1.1.3. Регулирование напряжения путем изменения Хэ

1.2. Устройства потребления реактивной мощности

1.2.1. Линии электропередачи как источники реактивной мощности

1.2.2. Синхронный генератор

1.2.3. Синхронный компенсатор
1.2.4. Асинхронизированные турбогенераторы
1.2.5. Асинхронные генераторы
1.2.6. Управляемые шунтирующие реакторы
1.2.7. Статические тиристорные компенсаторы
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Математические модели для расчета установившегося режима электроэнергетической системы
2.1.1. Модели нагрузок
2.1.2. Модели генерирующих источников
2.1.3. Модели трансформаторов
2.1.4. Модель линии электропередачи
2.1.5. Модель управляемого шунтирующего реактора
2.2. Математические модели для расчета динамических процессов в
электроэнергетической системе
2.2.1. Математическое моделирование переходных процессов синхронного генератора
2.2.2. Математическое моделирование автоматического регулятора возбуждения сильного действия АРВСД
2.2.3. Математическое моделирование переходных процессов нагрузки
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ МОНГОЛИИ
3.1. Структура, режимы и особенности эксплуатации высоковольтной электрической сети Монголии
3.2. Расчет установившихся режимов с целью определения мест размещения и количества управляемых шунтирующих реакторов в энергосистеме
3.2.1. Составление схемы замещения для работы в программе ЯАБТК
3.2.2. Режим минимальных нагрузок центральной энергосистемы Монголии
3.2.3. Режим минимальных нагрузок ЦЭС Монголии при
установке УШР
3.2.4. Режим максимальных нагрузок ЦЭС Монголии
3.3. Обобщение расчетных данных при минимальной и максимальной нагрузках ЦЭС Монголии с использованием управляемых
и неуправляемых шунтирующих реакторов
3.4. Техникоэкономические вопросы оснащения высоковольтной сети Монголии управляемыми шунтирующими реакторами
4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УШР ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
4.1. Исследование эффективности применения УШР в электропередаче простейшей структуры
4.2. Исследование переходных процессов при конечных возмущениях
4.3. Переходные процессы при конечных возмущениях
в ЦЭС Монголии
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Фуада А. Де Мелло П. Конкордиа К. Кундура П. Ларсена Е. Хилла Д. Работы указанных авторов явились основой для определения законов регулирования УШР в энергосистемах и математических моделей для исследований влияния УШР на установившиеся режимы работы и устойчивость. К настоящему моменту в ЕЭС России эксплуатируются два УШР, управляемых подмагничиванием сердечника, один на номинальное напряжение 0 кВ, мощностью МВАр подстанция Кудымкар, Пермьэнерго, второй на напряжение 0 кВ, мощностью 0 МВАр подстанция Чита. Один реактор трансформаторного типа построен и эксплуатируется в энергосистеме Индии, на номинальное напряжение 0 кВ, мощностью МВАр. КомиПермяцкого автономного округа. Поэтому основной целью работы стала проверка эффективности применения УШР для стабилизации уровней напряжений и уменьшения потерь активной мощности за счет оптимизации распределения потоков реактивной мощности в ЦЭС Монголии при установке там управляемых шунтирующих реакторов. В первой главе диссертации рассмотрены средства регулирования напряжения и устройства регулирования реактивной мощности в высоковольтной электрической сети. Значительное внимание уделено анализу характеристик управляемых шунтирующих реакторов. Вторая глава работы посвящена вопросам математического моделирования элементов энергосистемы, в том числе генераторов и управляемых шунтирующих реакторов для выполнения расчетов установившихся режимов ЭЭС Монголии и анализа показателей устойчивости и расчетов переходных процессов. В третьей главе приведены результаты расчетов установившихся режимов ЦЭС Монголии на их основе рассмотрены вопросы установки УШР для обеспечения баланса реактивных мощностей и снижения потерь активной мощности в сети 0 и 0 кВ. Рассмотрены техникоэкономические вопросы применения УШР в высоковольтной сети. Показано, что за счет применения УШР может быть достигнута значительная экономия потерь, а срок окупаемости не превышает пяти лет. В четвертой главе диссертации приведены результаты расчетов переходных процессов ЭЭС различной структуры при конечных возмущениях и исследование показателей статической устойчивости. Моделирование выполнено на языке i. Программное обеспечение позволяет выполнить линеаризацию исходных уравнений системы и произвести расчет характеристических чисел, пользуясь программной средой . Предварительная оценка эффективности УШР при конечных возмущениях выполнена в условиях расчетной схемы генератор линия электропередачи промежуточная подстанция с УШР линия электропередачи приемная система бесконечной мощности. Этот же вывод был подтвержден на основе исследований переходных процессов в достаточно разветвленной расчетной схеме ЦЭС Монголии. Показано, что при применении УШР обеспечиваются лучшие уровни напряжений в узловых точках сети и более высокие показатели демпфирования послеаварийных колебаний углов генераторов. СРЕДСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ. Уровень напряжения в любом узле электроэнергетической системы непрерывно меняется в зависимости от изменения нагрузки и схемы сети. Величина уровня напряжения является одним из показателей качества электроэнергии, которые в России нормируются ГОСТ 9 . Согласно этому документу отклонение напряжения в сетях до 1 кВ в нормальном режиме не должно выходить за пределы допустимых значений Ш и Оном Оном 0 5 в сетях 6 кВ в нормальном режиме этот показатель не нормируется. В послеаварийном режиме в сетях до 1 кВ и 6 кВ допускается отклонение не более с в сетях кВ и выше этот показатель не нормируется. Указанные в ГОСТ 9 допустимые отклонения напряжения нормируются именно для нагрузок, т. В. Кроме указанных в ГОСТ 9 ограничений существует ограничение по наибольшему рабочему напряжению оборудования. Это ограничение диктуется надежностью работы изоляции электроустановок, поскольку повышение напряжения сверх наибольшего рабочего вызывает ускоренное старение изоляции и выход ее из строя. Величины наибольшего рабочего напряжения нормируются ГОСТ 1 и приведены в таблице 1.