Введение к работе
Актуальность темы. Характерной тенденцией в развитии
электроэнергетических систем (ЭЭС) ряда стран, в частности Сирии, является увеличение мощности энергоблоков электростанций, сооружение новых и расширение уже эксплуатируемых электростанций, удаленных на десятки и сотни километров друг от друга. Последствием этого является рост протяженности линий электропередачи и обусловленное этим утяжеление условий сохранения устойчивости работы электростанций в ЭЭС, а также ухудшение качества переходных процессов после резких возмущений в системе Возникающие при этом длительные взаимные качания роторов генераторов неблагоприятным образом отражаются на работе электропотребителей, так как они сопровождаются колебаниями напряжения в узлах нагрузки ЭЭС
Необходимо разработать алгоритмы управления и определить средства управляемого воздействия на переходные процессы в ЭЭС для обеспечения их интенсивного затухания с тем, чтобы в ЭЭС мог стабилизироваться режим, т.е. ЭЭС перешла в устойчивое равновесное состояние Такая задача стабилизации режима возникает при эксплуатации ЭЭС многих стран.
Так в ЭЭС Великобритании в течение ряда лет возникали длительные (до 15 минут) низкочастотные электромеханические колебания, для устранения которых пришлось ограничивать переток мощности по межсистемной связи .
В энергосистемах Финляндии, Швеции, Норвегии и Дании после их объединения возникавшие электромеханические колебания пришлось устранять введением в эксплуатацию новых линии электропередачи и применением АРВ сильного действия.
Слабозатухающие и незатухающие электромеханические колебания наблюдались также и в других странах, в частности в Советском Союзе, США, Канаде, Австралии, Югославии, что свидетельствует о необходимости решения проблемы стабилизации режимов ЭЭС
Решение этой проблемы следует связывать с применением АРВ сильного действия и источников реактивной мощности (ИРМ), применяемых для поддержания заданного уровня напряжения в узлах нагрузки. На них можно
возложить дополнительную функцию по стабилизации режима а ЭЭС, т е по обеспечению наиболее интенсивного затухания возникающих в ней переходных процессов.
Было бы наивным полагать, что такая дополнительная функция должна быть возложена на все ИРМ. имеющиеся в ЭЭС. Целесообразно это делать лишь в отдельных частных случаях в зависимости от особенностей конфшурации схемы ЭЭС, состава оборудования и ее режимных свойств, проведя предварительные исследования. Так, например, электрическое торможение синхронных іенераторов для повышения динамической устойчивости ЭЭС применяется крайне редко, хотя исследованию его эффективности на протяжении многих десятков неї обращ.іеи.и внимание ведущих специалист і ов воих і. фан.
Необходимо исследовать новые возможности, появляющиеся при применении ИРМ, а также АРВ для стабилизации режима сложной ЭЭС
Целью данной диссертационной работы является решение комплекса задач связанных с применением электрического торможения в видр подключаемых н узлах нагрузки статических источников реактивной мощное і и и АРВ сильного действия на генераторах и разработкой алгоритмов управлении, обеспечивающих стабилизацию режима сложной ЭЭС после резкого возмущения с выполнением расчетов применительно к ЭЭС Сирии
Основными задачами, решаемыми в диссертационной работе, являются следующие
1 Анализ условий развития ЭЭС Сирии в ближайшие годы с учетом перспективы и оценка качества переходных процессов в системе после резких возмущений ее режима
2. Разработка обобщенных показателей для оценки качества переходного процесса в сложной ЭЭС с учетом действия регулирующих устройств 3 Разработка алгоритмов управления электрическим торможением генераторов с помощью источников реактивной мощности, подключаемых в узлах нагрузки, и возбуждением генераторов, исходя из условия обеспечения стабилизации режима ЭЭС.
-S.
4. Проведение исследований для обоснования эффективности применения управляемых статических источников реактивной мощности и АР В сильного действия в ЭЭС Сирии при использовании разработанных алгоритмов управления.
Методы и средства выполнения исследований. При разработке алгоритмов управления электрическим торможением в виде подключаемых в узлах нагрузки статических источников реактивной мощности, а также управления возбуждением генераторов, при проведении исследования переходных процессов в ЭЭС Сирии с оценкой их качества использовались аналитические методы теории электромеханических систем, теории автоматического управления. методы анализа устойчивости и качества переходных процессов в сложных ЭЭС, численные методы расчета переходных процессов, а также метод информационного эквивапентирования сложных электроэнергетических систем
Исследования проводились с применением ЭВМ
К защите представляются 1 Научное обоснование целесообразности применения электрического торможения в виде подключаемых источников реактивной мощности в узлах нагрузки и управления возбуждением генераторов для обеспечения стабилизации режима в ЭЭС после резкого возмущения
2. Обобщенные показатели качества переходного процесса для сложной регулируемой ЭЭС
-
Алгоритмы управления источником реактивной мощности в виде статического компенсатора, подключаемого в узел нагрузки, алгоритмы управления возбуждением генераторов, обеспечивающие стабилизацию режима ЭЭС
-
Результаты исследования эффективности применения источников реактивной мощности в узлах нагрузки и АРВ с разработанными алгоритмами для обеспечения стабилизации режима в сложной ЭЭС Сирии
Научная новизна. 1. На примере ЭЭС Сирии проведенными исследованиями выявлено, что в ЭЭС со сложнозамкнутой схемой электрических соединений с удаленными на значительные расстояния электростанциями после резких возмущений режима возможно возникновение слабозатухающих качаний роторов синхронных генераторов.
-ь -
2. Разработаны алгоритмы управления электрическим торможением генераторов в
сложной ЭЭС в виде подключаемых источников реактивной мощности в узпах
нагрузки, обеспечивающие стабилизацию режима ЭЭС.
3. Разработаны обобщенные показатели, позволяющие оценивать качество
переходных процессов в условиях сложной ЭЭС
-
Разработаны математические модели для исследования влияния непрерывно действующего статического источника реактивной мощности на процесс стабилизации режима ЭЭС после резкою возмущения
-
Исследована эффективность разработанных мероприятий по стабилизации режима ЭЭС Сирии после резких возмущении
Практическая значимость Разработанные алгоритмы управления электрическим торможением в виде подключаемых в узпе нагрузки ИРМ и АРВ сильного действия на генераторах, позволяющие обеспечить стабилизацию режиме ЭЭС при изменении схемно-режимных условий ее работы, могут быть использованы в научно-исследовательских и проектных организациях, занимающихся проектированием и совершенствованием развития ЭЭС
Предложенные подходы к анализу качества переходного процесса с учетом действия регулирующих устройств в системе позволяет оценить эффективность применения различного рода средств воздействия на режим ЭЭС для обеспечения его стабилизации и могут быть использованы при проведении исследований применительно к любой другой ЭЭС
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликована одна статья ( Colloquium of Cigre Study Committee 38, BRAZIL, September 1993 )
Апробации работы Материалы диссертационной работы обсуждались на заседании кафедры "Электроэнергетические системы" МЭИ, на заседании секции международной конференции CIGRE ( Бразилия )
Объем работы . Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения,
приложений и библиографического списка, включающего 161 наименования.
Основной текст содержит 122 страниц машинописного текста, который
иллюстрирован рисунками и таблицами на 87 страницах
