Введение к работе
Актуальность темы. Хорошо известно, что роль релейной защиты и автоматики в обеспечении надежности, устойчивости функционирования энергосистем, в обеспечении бесперебойного энергоснабжения потребителей и сохранения собственных нужд электростанции из года в год возрастает. Этим вопросам уделяется большое внимание со стороны энергосистем, со стороны проектных и научно-исследовательских организации. При этом, однако, нельзя забывать, что расчет и выбор параметров всех этих устройств базируется на расчетах различных электрических режимов, таких как короткие замыкания, иеполнофазные режимы, сложные повреждения и другие. Естественно, что результаты расчетов этих режимов должны отражать тс реальные режимы, которые имеют место в реальных электрических системах. Говоря другими словами, все расчетные электрические величины должны соответствовать реальным электрическим величинам электрической системы в однотипных режимах. Идеальным вариантом соответствия должно быть взаимнооднозначное соответствие. Схемы отдельных элементов и системы должны также приближаться к взаимно-однозначному соответствию реальным элементам и системе в целом. Уточнение расчетов через совершенствование схем замещения позволит минимизировать погрешность, тем самым обеспечить большее доверие расчетам, что в свою очередь позволит уточнять параметры релейной защиты и автоматики энергосистем.
Цель работы заключается в разработке методов моделирования элементов электрических систем и создания уточненных и унифицированных схем замещения электрической системы в целом.
Основные научные результаты и их новизна состоят в следующем:
-
Систематизированы требования к схемам замещения элементов электрических систем и к схемам замещения в целом с позиций математического моделирования.
-
Разработаны схемы замещения и методы их расчета для трансформаторов и автотрансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой как с помощью встроенных устройств, так и с помощью регулировочных трансформаторов, осуществляющих продольное, поперечное и смешанное регулирование. Такие схемы можно включать в общие схемы замещения электрических систем и использовать для расчета как нормальных, так и для расчета' различных аварийных режимов, включая короткие замыкания и сложные повреждения.
-
Предложены варианты расчета параметров схем замещения групп линий электропередачи, связанных взаимоиндукцией, и учета
взаимоиндукции, в частности, путем пересчета узловых параметров схемы электрической системы.
-
Рассмотрены вопросы расчета узловых параметров длинных ліпшії электропередачи, связанных взаимоиндукцией.
-
Разработан унифицированный метод представления всех элементов электрической системы в BiweN+l - полюсников (многополюсников cN активными полюсами и одним пассивным полюсом, соединенным с общим нулевым узлом). Предложен алгоритм расчета узловых параметров схемы замещения электрической системы, элементы которой представлены многополюсниками, а также алгоритм, использующий нетрадиционный вариант метода диакоптпки.
Практическая ценность и реализация результатов работы:
-
Предложена методика расчета параметров трансформаторов и автотрансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой для любого положения регулировочной отпайки по уточненной схеме, основанной на физическом смысле регулирования напряжения. Дан алгоритм расчета уточненных параметров.
-
Разработаны конкретные варианты расчетных схем замещения агрегатов, состоящих из автотрансформаторов и регулировочных трансформаторов (АТ-РТ), используемых как для продольного, так и для поперечного и смешанного регулирования. Такие схемы использовались при расчетах режимов в Карельской энергосистеме и Объединенной энергосистеме Северо-Запада, что позволило уточнить параметры релейной защиты и уменьшить погрешность расчета мест повреждения линий электропередачи. Особенно важно использование таких схем при расчете режимов, связанных с расследованием аварий и различных отказов в работе энергосистем, когда требуется наибольшее соответствие расчетного режима реальному.
-
Различные варианты представления схем замещения электрических систем использованы в программах расчета мест повреждения воздушных линий электропередачи и расчета параметров общих схем замещения.
Апробации работы, публикации.
Основные положения диссертации в течение нескольких лет излагались в лекциях, читанных в Санкт-Петербургском энергетическом институте повышения квалификации. На 7-ом международном симпозиуме по токам короткого замыкания в. Варшаве (Польша) был представлен доклад на тему формирования программ расчета токов короткого замыкания. На семинаре, проходившем в Санкт-Петербурге в ноябре 1998 года, посвященном расчетам токов короткого замыкания был представлен доклад по методам расчета аварийных режимов, включая методы фазных координат. Кроме того, основные идеи диссертации были опубликованы в 12 печатных работах.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения.
