Управление электрическим торможением генераторов для повышения устойчивости межсистемных связей

• Автор: Коршун, Оксана Викторовна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ЭЭС ПРОСТОЙ СТРУКТУРЫ

1.1. Выбор параметров управления однократным электрическим торможением генераторов станции. Понятие оптимального управления
1.2. Влияние схемных и режимных параметров сети на выбор оптимальных параметров управления однократным ЭТ.

1.3. Особенности управления многократным ЭТ. Выбор параметров и закона управления

1.4. Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРИЧЕЧКОГО ТОРМОЖЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭЭС.

2.1. Выбор оптимальных параметров управления однократным ЭТ генераторов в сложной схеме системы на примере ОЭС Востока.
2.2. Особенности управления однократным электрическим торможением генераторов в электрически разобщенных узлах передающей системы.

2.3. Переходные характеристики режимных параметров генераторов

и возможности их использования для настройки ЭТ
2.3.1. Переходные характеристики собственных абсолютных параметров генераторов Бурейской ГЭС при аварийной потере ВЛ БГЭС Хабаровская.
2.3.2. Переходные характеристики взаимных параметров при аварийной потере ВЛ БГЭС Хабаровская.
2.4. Выводы.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКРАТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ СОВМЕСТНО С ДЕЙСТВИЕМ ДРУГИХ СРЕДСТВ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ.
3.1. Анализ эффективности и выбор управляющих воздействий электрического торможения совместно с отключением генераторов.
3.2. Анализ эффективности сочетания электрического торможения,
отключения генераторов и отключения нагрузки
3.3. Выбор управляющих воздействий при успешном и неуспешном
3.3.1. Предел динамической устойчивости при повреждениях на ВЛ 0 кВ Бурейская ГЭС Хабаровская с успешным АПВ и ОАПВ.
3.3.2. Пределы динамической устойчивости и выбор управляющих воздействий при неуспешном ОАПВ ВЛ 0 кВ Бурейская ГЭС Хабаровская
3.3.3. Пределы динамической устойчивости и выбор управляющих воздействий при неуспешном АПВ ВЛ 0 кВ Бурейская ГЭС Хабаровская
3.3.4. Пределы динамической устойчивости при двухфазных к.з. на землю на ВЛ 0 кВ Бурейская ГЭС Хабаровская с отказом одной фазы выключателя и действием УРОВ выбор управляющих воздействий.
3.4. Эффективность разгрузки гидротурбин совместно с другими
управляющими воздействиями
3.5. Анализ эффективности электрического торможения и экстренного
управления мощностью турбин приемной части ЭЭС
3.6. Выводы.
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
4.1. Основные аспекты и принципы моделирования ЭЭС при изучении
их динамических режимов
4.2. Моделирование синхронных машин, систем возбуждения и АРВ.
4.3. Моделирование турбин и их систем управления.
4.4. Моделирование пассивных элементов электрических сетей
4.5. Моделирование аварийных ситуаций и действия
противоаварийной автоматики
4.6. Формирование общей структуры уравнений и процедура
нахождения правых частей.
4.7. Краткая характеристика программного обеспечения исследования
динамической устойчивости ЭЭС.
4.8. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Вторая глава посвящена вопросам электрического торможения в сложных ЭЭС, на примере ОЭС Востока. ЭТ. Устанавливается возможность использования однократного ЭТ с фиксированной выдержкой времени. Определяются параметры переходного процесса, которые могут использоваться при управлении устройствами ЭТ по закону замкнутого типа. В третьей главе проводится исследование однократного электрического торможения совместно с действием других средств противоаварийной автоматики отключение части генераторов , , отключение нагрузки в приемной части энергообъединения , , автоматическое повторное включение межсистемной ЛЭП, изменение мощности турбин , , 2 и др. В четвертой главе представлен анализ существующего программного обеспечения исследований динамической устойчивости ЭЭС. Показывается, что в ряде программных разработок недостаточно корректно отображаются модели АРВ генераторов пренебрежение малоинерционными звеньями, паровых и гидравлических турбин. Обращается внимание, что до сих пор по традиции сохранились небезупречные в принципиальном отношении операции по замене двигательной нагрузки пассивной с применением статических характеристик по частоте, по использованию в моделях генераторов демпферных коэффициентов и т. Указанные негативные факторы неизбежно отражаются на точности решения и предопределяют насущную необходимость в совершенствовании математического моделирования и программного обеспечения для анализа динамических режимов ЭЭС. В заключении приведены основные результаты, полученные автором при исполнении данной диссертационной работы. Выбор параметров управления однократным электрическим торможением генераторов станции. Понятие оптимального управления. Системообразующая сеть многих энергообъединений Россини сформирована одноцепными ВЛ 0 кВ 0 кВ и параллельными им ВЛ 0 кВ 0 кВ. Такой сети свойственен качественный, структурный порок при достаточных запасах статической устойчивости максимального режима в нормальной схеме сети крайне неблагоприятные с точки зрения устойчивости условия работы энергообъединений в послеаварийных режимах, вынуждающие разумеется, без средств противоаварийного управления существенно ограничивать загрузку межсистемного сечения, а вместе с тем и выдаваемую с шин передающих станций мощность. Еще на более низком уровне находится предельный по динамической устойчивости межсистемный переток при аварийном отключении ВЛ 0 кВ 0 кВ. Одним из эффективных мероприятий противоаварийного управления активной мощностью указанных электроэнергетических систем, имеющих в составе значительную долю гидроэлектростанций, является электрическое торможение ЭТ генераторов. Целью дальнейшего анализа является дать количественную оценку эффективности ЭТ генераторов отправной системы в повышении уровня динамической устойчивости системы. Расчетные исследования выполнялись для схем, показанных на рис. Параметры схем соответствуют параметрам схемы ОЭС Востока при ее упрощенном представлении применительно к работе Бурейской ГЭС в составе ОЭС Востока. Установленная мощность генераторов приемной системы, в целях общности постановки задачи, варьировалась от значения Руст2, примерно раВНОГО установленной МОЩНОСТИ Рухт отправной системы
работа на систему соизмеримой мощности, рис. Руст в предельном случае работа на систему бесконечной мощности, рис. Отправная система соединена с приемной одноцепной В Л 0 кВ и параллельными ей В Л 0 кВ. Ригм2х5 МВт
. Ю
ином. В
. О0 . Ром2х5 МВт
. Рис. Для анализа оптимальных параметров управления однократным ЭТ построим угловые характеристики мощности генераторов системы, представленной на рис. С целью упрощения аналитических выкладок, объединим узлы 6 и 7, заместив их шинами бесконечной мощности с . Представление генераторов неизменной э. X
1
Еои
и

хлхх. Х2 ХЯ ХГ Х. Хд ХтР Хт индуктивные сопротивления генератора, трансформатора и линии электропередачи. Хин Хв0 в послеаварийной схеме, когда отключена ВЛ 0 кВ. С другой стороны, вектор можно разложить на составляющие
Приравнивая вещественные и мнимые части выражений и , находим поперечную д и продольную составляющие тока статорной
т Ео .