Моделирование элементов системы электроснабжения промышленных предприятий (включая статические тиристорные компенсаторы) с целью оптимизации установившихся режимов

• Автор: Родин, Валерий Вадимович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СЭС, ВКЛЮЧАЯ СТАТИЧЕСКИЕ ТИРИСТОРНЫЕ КОМПЕНСАТОРЫ
1.1. Характеристика проблемы
1.2. Особенности анализа установившихся режимов СЭС, содержащих звенья постоянного тока
1.3. Моделирование структурных элементов СЭС
1.4. Модели элементов сети постоянного тока
1.5. Модель статического тиристорного компенсатора
1.6. Применение СТК для оптимизации работы дуговых сталеплавильных печей
1.7. Опыт эксплуатации СТК в сетях промышленных предприятий
1.8. Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. ВЕРОЯТНОСТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АД ПРИ НАЛИЧИИ СТК
2.1. Общие положения
2.2. Законы распределения реактивной мощности АД
2.3. Числовые характеристики реактивной мощности АД
2.4. Реактивная нагрузка группы АД
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ УСТАНОВКИ СТК НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ПРИ РЕЗКОПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ

3.1. Потребители реактивной мощности с резкопеременным характером нагрузки
3.2. Компенсация реактивной мощности резкопеременных нагрузок в России
3.3. Компенсация реактивной мощности резкопеременных нагрузок с помощью СТК за рубежом
3.4. Показатели, по которым устанавливаются компенсирующие устройства
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕМЕНТОВ СЭС ДЛЯ АНАЛИЗА УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ
4.1. Исходные положения
4.2. Математическая модель звена постоянного тока
4.3. Моделирование СТК для анализа установившихся режимов
4.4. Программа расчета установившегося режима системы электроснабжения
4.5. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Для современных систем электроснабжения промышленных предприятий характерно наличие крупных потребителей активной и реактивной мощности с резкопеременным характером нагрузки, а также потребителей различных типов, включая потребителей постоянного тока.
Для исследования установившихся режимов систем электроснабжения переменно-постоянного тока необходима разработка на единой методологической основе математических моделей их структурных элементов, которые позволяли бы учитывать основные функциональные особенности.
Кроме того, одним из возможных способов решения задачи компенсации реактивной мощности может являться установка на промышленных предприятиях статических тиристорных компенсаторов (СТК), которые широко применяются в мировой практике, однако в России внедрение таких СТК находится на начальной стадии. Разработка математической модели СТК, позволяющая вводить этот элемент при расчете установившихся режимов систем электроснабжения в расчетную схему замещения также является актуальной задачей.
Учитывая вышесказанное, основной целью работы является:
- разработка математических моделей основных элементов систем электроснабжения, включая элементы постоянного тока;
математическое моделирование статических тиристорных компенсаторов;

выключатели 011 (012) и 013 (014) подключены к сборным шинам СШ-35 кВ.
Шины питаются от трансформаторов Т1...Т4, попарно подключенных к двум воздушным линиям 110 кВ длиной 8 км. Трансформаторы с коммутационным и защитным оборудованием и ошиновкой составляют главную понизительную подстанцию ГПП 110/35. Суммарная номинальная мощность сетевых трансформаторов 252 МВА, печных -160 МВА.
При работе печей нагрузка резко изменяется от 20-30% при рафинировании до 50% при окислении до 100% при плавлении шихты. Плавка ее проводится в два-три приема с перерывами 5-10 минут на подвалку. В ходе плавки эпизодически возникают т.н. "эксплуатационные" короткие замыкания между одной из пар электродов, что приводит к броскам тока до (1,3-1,5) 1ном. Длительность "эксплуатационного” КЗ достигает 1 с и более. Время КЗ определяется в основном быстродействием системы регулирования тока печи путем изменения положения электродов.
Особое внимание при вводе СТК в работу на вышеуказанных заводах уделено выбору состава фильтро-компенсирующих цепей (ФКЦ). Были просчитаны 22 варианта различных сочетаний фильтров и установлены оптимальные наборы ФКЦ. Для Дальневосточного металлзавода рекомендуется число фильтров 7-8, в том числе ФКЦ 2-й гармоники. На Молдавском заводе рекомендовано использовать 6 фильтров в связи с большей нагрузкой. В перспективе в схему электроснабжения планируется ввести предвключенные резисторы в цепи печных трансформаторов, что снимет ограничения на число фильтров (рис. 1.15).