Разработка методики обеспечения устойчивости промежуточных узлов нагрузки при асинхронных режимах по межсистемной связи

• Автор: Расстригин, Алексей Константинович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ. II

1.1. Асинхронный режим в энергосистемах II

1.2. Работа синхронных и асинхронных двигателей при

асинхронном режиме .

1.3. Управление асинхронным режимом

1.4. Постановка задачи исследования

Глава 2. АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПЛЕКСНОГО УЗЛА НАГРУЗКИ

ПРИ АСИНХРОННОМ РЕЖИМЕ В СИСТЕМЕ.

2.1. Введение. Постановка задачи .
2.1.2. Основные допущения
2.1.3. Задачи и методы исследования
2.2. Исходные уравнения исследуемой системы .
2.2.1. Модель возмущения для напряжения питания промежуточного комплексного узла нагрузки
при асинхронном режиме по межсистемной связи
2.2.2. Математические модели элементов комплексного узла нагрузки
2.3. Взаимное влияние элементов узла при малых колебаниях .
2.3.1. Влияние асинхронного двигателя на параметры малых вынужденных колебаний синхронного двигателя синхронный эквивалент
2.3.2. Влияние синхронного двигателя на параметры малых вынужденных колебаний асинхронного двигателя асинхронный эквивалент
стр.
2.4. Нелинейные колебания комплексного узла нагрузки при приложении возмущения на вал.
2.4.1. Асинхронный эквивалент комплексного узла нагрузки при возмущении на вал синхронного двигателя.
2.4.2. Синхронный эквивалент комплексного узла нагрузки при возмущении на вал синхронного двигателя
2.5. Устойчивость комплексного узла нагрузки при асинхронном режиме .
2.5.1. Преобразования исходных уравнений .
2.5.2. Периодические решения уравнений
2.5.3. Условия устойчивости больших колебаний асинхронного эквивалента комплексного узла нагрузки
2.5.4. Условия устойчивости больших колебаний синхронного эквивалента.
2.6. Выводы
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АНАЛИЗА И УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ РЕЖИМОМ НА МБЖСИСТЕМНОЙ СВЯЗИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПЛЕКСНЫХ УЗЛОВ НАГРУЗКИ
3.1. Введение.
3.2. Обоснование одночастотной модели возмущения от асинхронного режима в точке подключения комплексного узла нагрузки на межсистемной связи . .
3.3. Грроаналитическое представление критерия устойчивости КУН для целей управления режимом
стр.
3.4. Мероприятия по увеличению запаса результирующей устойчивости узлов нагрузки на межсистемной
3.5. Методика выбора закона управления и управляющих воздействий для минимально необходимого электрического перемещения комплексного узла нагрузки
в область устойчивых режимов
3.6. Алгоритм и программа управления асинхронным режимом для повышения устойчивости комплексного
узла нагрузки
3.7. Выводы
Глава 4. ПРОВЕРКА СПРАВЕДЛИВОСТИ УПРОЩЕННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ
МОДЕЛЕЙ И ПРИБЛИЖЕННЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА ФИЗИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И РАСЧЕТОВ НА ЦВМ . .
4.1. Введение .
4.2. Постановка эксперимента
4.3. Экспериментальное определение областей устойчивой работы комплексных узлов нагрузки и их перемещение на межсистемной связи .
4.4. Повышение устойчивости комплексных узлов нагрузки с помощью управления регулируемым источником реактивной мощности .
4.5. Центры качаний и области устойчивой работы узлов нагрузок в многомашинных регулируемых системах
4.6. Проверка достоверности полученных решений по
полным моделям на ЦВМИЗ
4.6.1. Проверка упрощенного моделирования . . ИЗ
стр.
4.6.2. Расчеты асинхронных режимов в ОЭС Востока ИЗ
4.7. Выводы 1X
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


I. Разработанная методика определения областей устойчивости КУН и управления асинхронным режимом по МС может быть использована при проектировании развития энергосистем и в практике эксплуатации для оценки допустимости АР по МС. На основании предложенной методики разработана программа в виде дополнительного модуля к програмной системе расчета динамики Надежда, разработанной на кафедре электрических систем МЭИ, реализованная на ЕС ЭВМ. Апробация работы. УШ Всесоюзной научной конференции Моделирование электроэнергетических систем г. Всесоюзном научнотехническом совещании Исследование длительных переходных процессов энергосистем г. Новосибирск,
3 на У Московской городской конференции молодых ученых и специалистов по повышению надежности, экономичности и мощности энергетического, электротехнического и радиоэлектронного оборудования, посвященной летию образования СССР г. УШ научнометодическом семинаре Автоматизация проектирования в энергетике и электротехнике г. Электрические системы МЭИ, г. Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 3 печатные работы 1 . Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, изложенных на 7 страницах машинописного текста, содержит рисунка, список литературы, включающий 7 наименований и пяти приложений. В связи с интенсивным развитием ЕЭС СССР резко возрастают требования к надежности и живучести функционирования ЭС, и проблема предотвращения каскадного развития системных аварий требует решения ряда задач, одной из которых является исследование и управление послеаварийными квазиустановившимися режимами. Асинхронные режимы являются послеаварийными режимами работы ЭС. Их применение целесообразно только в случае отсутствия вторичных нарушений устойчивости в подсистемах и промежуточных узлов нагрузки, обеспечения успешной ресинхронизации выпавших из синхронизма частей. Поэтому системы, обладающие свойством самопроизвольно или . ЕI1 . Они обладают так называемой результирующей устойчивостью. Этот частный случай динамичес
кой устойчивости введенный В. А.Вениковым определяется как способность ЭС восстанавливать синхронную работу при условии сохранения устойчивости основных нагрузок как во время АР, так и в послеаварийном режиме. В работе 1б указывается, что плохая устойчивоспособность и низкая живучесть энергосистемы в ряде случаев обусловлена недостаточной режимной управляемостью. Отметим, что практика решения задачи повышения надежности и живучести ЭЭС только за счет резервирования генерирующих мощностей и элементов сети не может быть экономически оправдана, а увлечение ею за ру
бежом, при меньшем чем в СССР внимании к режимным мероприятиям привело к тяжелым авариям 1, . В Советском Союзе решающая роль во время аварийных и послеаварийных режимов отдается противоаварийной автоматике. Несмотря на установку в энергосистемах устройств АПАХ в эксплуатации ЭС отмечено большое число случаев относительно длительных АР, и нужно обеспечить в этих случаях такое управление, которое не приведет в этой ситуации к дальнейшему развитию аварий и в частности к нарушению устойчивости промежуточных узлов нагрузок на МС. Одним из эффективных средств повышения надежности и живучести ЭС можно считать повышение уровня результирующей устойчивости. В ЕЭС СССР нашли применение мероприятия, связанные с использованием кратковременных АР сохранение в работе турбогенераторов при потере возбуждения, самосинхронизация генераторов, несинхронные включения при установившемся значении разности частот, АПВ без проверки синхронизма, ресинхронизация после АР, вызванного нарушением устойчивости. Асинхронный режим одиночного генератора возникает, как правило, при потере возбуждения. Асинхронный режим в ЭС, т. Если АР возникает между двумя частями системы, то его обычно называют двухчастотным, между несколькими частями многочастотным. Многочастотный АР менее вероятный, но более тяжелый режим. В этом случае ресинхронизация происходит редко, и этот режим, как правило, сводят к двухчастотному , .