Управление собственными динамическими свойствами крупных энергообъединений и дальних электропередач

• Автор: Масленников, Вячеслав Алексеевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 284 с. : ил.

Санкт - Петербургский Государственный Технический Университет
На правах рукописи МАСЛЕННИКОВ Вячеслав Алексеевич

УПРАВЛЕНИЕ СОБСТВЕННЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ КРУПНЫХ ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЙ И ДАЛЬНИХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
Специальность 05.14.02 - электрические станции (электрическая часть), сети и
системы и управление ими
Диссертация на соис апис ученой степени доктор . технических наук
Санкт - Петербург 1998 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ЭНЕРГОСИСТЕМ
1Л. Обзор методов анализа динамических свойств ЭЭС и способов повышения демпфирования колебаний в маловозмущенных режимах
1.2. Методика настройки параметров средств автоматического регулирования для повышения уровня демпфирования в
совокупности режимов с учетом неопределенности модели системы
1.3. Модифицированный градиентный метод численной оптимизации параметров автоматических регуляторов
1.4. Метод прямого управления характеристическими корнями на
базе сингулярного разложения матрицы уравнений прогноза
1.5. Оценка вычислительной эффективности предложенных методов многопараметрической оптимизации
1.6. Аппроксимация модального управления
1.7. Выводы
2. МЕТОДИКА АНАЛИЗА СОБСТВЕННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БОЛЬШИХ ЭНЕРГОСИСТЕМ
2.1. Методика модального анализа
2.2. Учет неопределенности параметров энергосистемы при оценке демпфирования колебаний
2.3. Идентификация нагрузок по степени их влияния на статическую устойчивость и демпфирование колебаний
2.4. Оценка эффективности Ой -алгоритма расчета собственных
чисел для задач устойчивости больших энергосистем
2.5. Иллюстрация использования методик анализа и управления динамическими свойствами энергосистем
2.6. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЙ
3.1. Состояние проблемы
3.2. Собственные динамические свойства идеализированной энергосистемы
3.3. Возможности АРВ-СД генераторов в повышении демпфирования колебаний и увеличении предельных потоков мощностей

3.4. Влияние моделирования нагрузки при оценке устойчивости и демпфирования колебаний в энергосистеме
3.5. Роль регулирования первичных двигателей при оценке уровня демпфирования
3.6. Выводы
4. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ДАЛЬНИХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ШУНТИРУЮЩИМИ РЕАКТОРАМИ
4.1. Требования к управлению реакторов по условиям статической апериодической устойчивости
4.2. Динамические свойства сверхдальних электропередач
4.3. Требования к управлению реакторов по условиям колебательной устойчивости
4.4. Увеличение дальности передачи мощности
4.5. Выводы
5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА "ПОИСК"
5.1. Общая характеристика программного комплекса
5.2. Методика и алгоритм формирования математической модели энергосистемы
5.3. Подсистема анализа собственных динамических свойств энергосистем
5.4. Подсистема численной оптимизации значений параметров
средств автоматического регулирования
5.5. Алгоритм построения кривых равной степени устойчивости в плоскости двух параметров
5.6. Подсистема расчета переходных процессов
5.7. Связь с другими электроэнергетическими программами
5.8. Выводы
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Характеристики расчетных схем
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Собственные числа и векторы матрицы состояния энергосистемы "сеточной" структуры

1. 2. Методика настройки параметров средств автоматического регулирования для повышения уровня демпфирования в совокупности режимов с учетом неопределенности модели системы
Задача выбора значений параметров автоматических регуляторов возбуждения генераторов и других регуляторов с целью обеспечения статической устойчивости и удовлетворительного демпфирования маловозмущенного движения для всей совокупности эксплуатационных режимов энергосистемы является сложной научно-технической задачей. Сложность ее решения обусловлена рядом обстоятельств. Основное из них порождено нелинейной зависимостью характеристических корней от варьируемых параметров - коэффициентов усиления и постоянных времени передаточных функций блоков АРВ. Эта нелинейность проявляется во встречном движении различных корней при изменении параметров регулирования. Кроме того, чувствительности вещественных частей отдельных групп корней к вариации параметров различаются не только по знаку, но и по величине.
Существует также зависимость этих показателей от значений коэффициентов усиления, установленных не только на данном АРВ, но и от параметров АРВ генераторов смежных электрических станций. Причем выбору подлежат коэффициенты усиления по ряду каналов каждого регулятора. В результате возникает потребность в координации настроек ряда АРВ, т.е. в решении задачи многопараметрической оптимизации, при которой в роли функции качества обычно выступает степень устойчивости системы.
Заметим, что когда речь идет о выборе настроек каналов стабилизации конкретных типов регуляторов, например АРВ-СД или АРВ-СДП1, то необходимо считаться с реально возможными диапазонами изменения коэффициентов усиления. При оптимизации параметров системных стабилизаторов необходимо также учитывать технологические и другие ограничения на значения постоянных времени передаточных