Разработка и выбор структуры алгоритмов управления возбуждением синхронных генераторов в энергосистеме

• Автор: Лянзберг, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ПРОБЛЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫМИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ И ПУТИ Е РЕШЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ АРВ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

1.1. Общая характеристика проблемы

1.2. Краткий обзор публикаций но синтезу алгоритмов АРВ, обеспечивающих управление электромеханическими процессами в ЭЭС.

1.3. Выводы по главе

2. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОДХОДА К РАЗРАБОТКЕ И ВЫБОРУ СТРУКТУРЫ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В СЛОЖНОЙ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ.

2.1. Постановка задачи

2.2. Разработка структуры алгоритмов управления возбуждением синхронных генераторов, синтезируемых на основе энергетического подхода.

2.3. Определение эквивалентных углов и скоростей через местные параметры режима

2.4. Определение положения угла сдвига ротора и скорости его вращения непосредственно измерениями на валу синхронного генератора
2.5. Возможность использования регистраторов системы мониторинга переходных режимов СМПР.
2.6 Определение условий изменения структу ры разработанного
алгоритма управления 7.
2.7. Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫМИ ПРОЦЕССАМИ В ПРОСТОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ С ПОМОЩЬЮ АРВ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УПРОЩЕННЫХ СТРУКТУР АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ.
3.1. Исследование эффективности применения упрощенных структур алгоритмов управления в АРВ синхронных генераторов
3.2. Использование угловых характеристик синхронного генератора для исследования влияния управляющего воздействия при неучете переходных процессов в обмотке возбуждения генераторов
3.3. Исследование эффективности использования алгоритма управления
3 в АРВ синхронного генератора в простой ЭЭС
3.4. Выводы по главе
4.ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ГЕНЕРАТОРОВ В СЛОЖНОЙ ЭЭС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УПРОЩЕННЫХ СТРУКТУР АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Исследование эффективности управления возбуждением генераторов в сложной энергосистеме с учетом демпферных моментов.
4.2.Введение информационной коррекции при определении эквивалентной скорости энергосистемы.
4.3. Сравнение по эффективности упрощенных структур алгоритмов управления при демпфировании качаний.
4.4. Сопоставление характеристик переходного процесса при использовании в АРВ канала по отклонению напряжения и стабилизации по относительной скорости.
4.5. Использование местных параметров режима при формировании управляющего воздействия в АРВ
4.7.Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для решения поставленных задач использовались положения теории электромеханических переходных процессов в энергосистемах, теоретических положений механики, методы математического моделирования и программирования, методы синтеза алгоритмов управления многоагрегатными динамическими системами. Практическая пенность и реализация результатов работы. Разработанные упрощенные алгоритмы управления возбуждением синхронных генераторов технически реализуемы в автоматических регуляторах возбуждения нового типа на микропроцессорной основе, которыми оснащаются вновь изготавливаемые крупные генераторы на строящихся электростанциях. Результаты диссертационной работы могут быть использованы научноисследовательскими и проектными организациями, а также специализированными производственными предприятиями, занимающимися решением задач управления возбуждением синхронных машин. Они могут быть использованы также при создании автоматизированной системы управления переходными режимами в ЕЭС России на базе системы мониторинга переходных режимовСМПР. Апробация диссертационной работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научнотехнических конференциях студентов и аспирантов Радиотехника, электроника и энергетика в и годах г. Москва, МЭИ, на Всероссийской научнопрактической конференции Повышение надежности и эффективности эксплуатации электростанций и энергосистем Энерго г. Москва, МЭИ, а также на заседании кафедры Электроэнергетические системы Московского энергетического института Технического университета. Опубликованные работы. По теме диссертации опубликовано пять печатных работ в виде статей и тезисов докладов на научнотехнических конференциях. Структура диссертационной работы. Основной текст содержит 9 страниц, включая рисунков. Общий объем диссертации составляет 5 листов. Во введении дано обоснование актуальности работы, сформулирована е цель и поставлены основные задачи. Характеризуется научная новизна и практическая значимость диссертации. В первой главе дан краткий обзор публикаций по проблеме управления переходными электромеханическими процессами в электроэнергетической системе и рассмотрены пути е решения с применением автоматических регуляторов возбуждения синхронных генераторов на электростанциях. На основе анализа структур алгоритмов различных типов применяющихся на практике и разрабатываемых АРВ обоснована необходимость в продолжении поиска новых подходов к синтезу алгоритмов управления, в большей мере адаптированных к различным схемнорежимным условиям работы энергосистем при ограниченном потоке используемой информации из энергосистемы для формирования управляющих воздействий в ЛРВ. Во второй главе дано развитие энергетического подхода к синтезу алгоритмов управления возбуждением синхронных генераторов в электроэнергетической системе. Представлены упрощенные алгоритмы управления возбуждением. На примере простейшей схемы ЭЭС проведен анализ влияния алгоритмов управления на изменение электромагнитной мощности генератора РЭ1 в функции изменения угла сдвига ротора 5п при синхронных качаниях. Показывается возможность использования местных параметров режима, замеряемых непосредственно на электростанции. АРВ на изменения состояния генераторов в энергосистеме. В третьей главе проведено исследование эффективности управления переходными процессами с применением разработанных алгоритмов управления в простой ЭЭС. Исследована эффективность работы алгоритмов управления возбуждением с учетом и без учета переходных процессов в обмотке возбуждения. В четвертой главе приведено исследование эффективности алгоритмов управления возбуждением генераторов в сложной многоагрегатной ЭЭС при различных режимных состояниях. Продемонстрировано влияние учета демпферных моментов при расчте переходных процессов в сложной ЭЭС. Показан эффект от управления компенсацией электромагнитной инерционностью роторной цени в переходном процессе. Предложена информационная коррекция определения эквивалентной скорости энергосистемы при ее движении как целого. В заключении приводятся основные результаты выполненной работы.