Введение к работе
Актуальность проблемы. С ростом класса напряжения магистральных линий электропередач обостряется проблема обеспечения динамической устойчивости электроэнергетических систем (ЭЭС). Так, например, при эксплуатации ЛЭП 1150 кВ Экибастуз-Урал на номинальном напряжении, существующие средства противоаварийной автоматики уже не в состоянии обеспечить требуемый уровень динамической устойчивости без широкого применения САОН, АЧР и аварийного отключешія крупных блоков на ГРЭС, что приводит к большим экономическим потерям.
Как известно, динамическая устойчивость (ДУ) определяется в первую очередь пропускной способностью линий. Системы возбуждения сильного регулирования, в условиях сверх дальности магистральных ЛЭП, уже не способны оказать решающего влияния на сохранение синхронной ДУ ЭЭС.
В этой связи, становится актуальным вопрос поиска новых способов повышения уровня ДУ ЭЭС. Одним из путей решения этой проблемы может быть придание многофункциональности уже находящимся в эксплуатации силовым элементам сети. Шунтирующие реакторы (ШР) на ЛЭП 1150 кВ используются как элементы, компенсирующие избьіточігую реактивную мощность в сети, а также для регулирования уровня напряжения в сети 1150 кВ. Создаїше новых типов выключателей к ШР позволяет расширить диапазон применения этих устройств и придать им дополнительные функции. В частности, имеется в виду возможность применения ШР в целях повышения уровня ДУ ЭЭС путем отключения последних в послеаварийных режимах.
Целью настоящей работы является исследование возможности применения ШР на ЛЭП 1150 кВ с целью повышения уровня ДУ ЭЭС, а
также демпфирования колебаний путем отключения реакторов послеаварийном режиме.
В соответствии с указанной целью в работе поставлены и решен следующие задачи:
Проанализировано влияние ШР на обобщенные параметры ЛЭП 1150 к при представлении последней в упрощенной модели ЭЭС типа станция-шин бесконечной мощности в режиме к.з. Определен диапазон степеї динамического возмущения, в котором целесообразно применение ШР.
«Разработана методика исследования применения управляем( коммутации ШР в целях повышения уровня ДУ ЭЭС, а также демпфирован] колебаний векторов Э.Д.С, основаїшая на анализе перераспределен] кинетической энергии в многомашинной ЭЭС в течении переходно: процесса.
Проведены исследования динамических переходов в многомашинш ЭЭС, при отключении ШР на ЛЭП 1150 кВ, в послеаварийном режиме. П] этом, было проанализировано влияние режимов работы сети 500 к шунтирующей сеть 1150 кВ, на эффективность управляемой коммутации III
Проведена оценка регулировочных возможностей ШР с целг повышения уровня ДУ ЭЭС и определены концептуальные подходы разработке принципов управляемой коммутации ШР.
Исследована эффективность применения коммутации ШР п] увеличении степени тяжести динамических возмущений в ЭЭС.
Методической и теоретической основами работы явились основні положения теории функционирования ЭЭС, метод неопределенш множителей Лагранжа, метод градиентного спуска, методы численно интегрирования, критерии качества переходных процессов.
В диссертационной работе использованы результаты исследований советских и зарубежных ученых в области расчетов режимов работы ЭЭС, эквивалентирования элементов сети, динамической устойчивости ЭЭС.
Научная новизна диссертации состоит в следующем:
предложен и разработан новый метод исследования влияния мощности компенсіфуїощего устройства на обобщенные параметры линии электропередачи в режиме к.з. на ЛЭП; разработан метод исследования ДУ ЭЭС простой структуры на основе представлетія- площадки торможения как функции от переменных параметров двух силовых элементов сети;
предложен и разработан метод исследования переходных режимов ЭЭС на основе сочетания критерия качества переходных процессов и площадей ускорения и торможения;
определено влияние режимов работы сети низшего напряжения 500 кВ, шунтирующей ЛЭП 1150 кВ, на эффективность воздействия ШР на динамическую устойчивость и качество переходных процессов в ЭЭС.
Практическая ценность работы. В диссертационной работе обоснована возможность внедрения в практику эксплуатации энергосистем отключения ШР большой мощности в послеаварийных режимах с целью повышения фовня динамической устойчивости ЭЭС.
Определены диапазоны применения ШР в аварийных и послеаварщшых режимах.
Разработан концептуальный подход к решению задач управления ;оммутации ШР, с целью повышения уровня ДУ ЭЭС. Определено, что ітключение ШР на приемном конце ЛЭП 1150 кВ в послеаварийном режиме, гри определенных режимах работы сети 500 кВ, может привести к
нарушению динамической устойчивости станций, связанных между собої ЛЭПШОкВ.
Апробация работы. Теоретические положения и основные результаті работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции молоды ученых и специалистов по вопросам повышения надежности работ] энергосистем (г.Новосибирск, 8-Ю июня 1982 г.), Пятой научно-техническо конференции Алма-Атинского энергетического института (г.Алма-Ата, 5-1 февраля 1979 г.), Научном семинаре в КазНИИЭнергетики (май 1996 г.).
Публикации. По материалам работы опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введенк пяти глав, основных выводов и результатов работы, изложенных на /// страницах машинописного текста, содержит S.D.. рисунков, списс использованных источников из 57 наименований и приложений.
