Введение к работе
Актуальность темы. Одним из основных направлений развитая электроэнергетики является создание объединенных энергосистем и формирование национальных и межнациональных объединений.
В работе рассматриваются различные режимы объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока, а точнее, объединенной энергосистемы четырех арабских стран: Египта, Иордании. Сирии. Ирака с оценкой возможного объединения с Турцией.
Энергетические системы Ближневосточного региона используют источники энергии очень разных типов. В то время как Египет. Сирия. Ливан, Турция имеют определенные гидроресурсы, страны Персидского залива, например Ирак, имеют в изобилии запасы ископаемого топлива. Предварительное исследование энергетических систем в этом регионе выявляет заметные различия их характеристик и свойств. Это говорит о существовании потенциала для энергетического обмена между этими системами. Энергосистемы рассматриваемых стран охватывают широкое географическое пространство, что может принести большие выгоды из-за несовпадения пиковых нагрузок систем.
Ключевым звеном объединенной энергосистемы стран Ближнего. Востока является линия электропередачи ОЭС Египта - ОЭС Иордании. От параметров и характеристик этой связи в значительной степени зависят уровни межсистемных перетоков, устойчивости параллельной работы и надежности работы энергообъединения. Длина линии составляет (с учетом кабельных вставок для преодоления водных преград) около 300 км.
Поэтому одной из основных задач диссертации являлось исследование статической апериодической'и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока при различных способах выполнения межгосударственной электропередачи, связывающей ОЭС Египта и ОЭС Иордании и обоснование варианта конструктивного исполнения этой ВЛ.
В ряде работ, выполненных в странах Ближнего Востока, исследовалось и более масштабное объединение стран Аравийского полуострова и Персидского залива: Кувейта, Саудовской Аравии, Бахрейна, Катара, ОАЭ, Омана, Йемена. Решение указанной задачи пот-
ребует сооружения целого ряда межсистемных связей с весьма зна-чигельныш пропускными способностями. Несмотря на необходимость использования элементов постоянного тока в связи с наличием сетей разных номинальных частот (50 и 60 Гц), в основном объединение предполагается на основе применеия ВЛ переменного тока классов 500 или 750 кВ. Большие географические размеры Аравийского полуострова предполагают использование ВЛ переменного тока значительной протяженности - 1200 - 2500 км. В связи с этим в диссертации значительное внимание уделено развитию теории протяженных ВЛ переменного тока и исследованию их режимов.
Работа выполнялась в рамках проведения исследований по программам "Мировая энергетическая система", "Технические университеты России" и работ по гранту МЭИ. _
Цель и задачи работы. Целями работы являлись: дальнейшее развитие теории передачи электрической энергии по сверхдальним ВЛ переменного тока, исследование особенностей установившихся режимов таких ВЛ при оснащении их различными средствами регулирования напряжения, подробное исследование статической устойчивости при использовании различных законов регулирования; исследование апериодической статической устойчивости и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока при различных вариантах исполнения межсистемной связи между ОЭС Египта и ОЗС Иордании.
Для достижения поставленных целей потребовалось:
-
Выполнить обзор тенденций развития энергетики региона и выявить структурные особенности формируемой энергосистемы.
-
Выполнить исследование апериодической статической устойчивости и динамической устойчивости обьединенной энергосистемы стран Ближнего Востока для обоснования варианта исполнения межсистемной связи между ОЭС Египта и ОЭС Иордании, обеспечивающий достаточные запасы устойчивости при развитии энергосистемы до 2005-2010 ГГ.
-
Разработать математические модели протяженных линий электропередачи различных типов (с управляемыми шунтирующими ре-' акторами, с синхронными' компенсаторами; снабженными АРВ-СД, линии без промежуточных присоединений) для решения вопросов обеспечения статической устойчивости протяженных ВЛ переменного тока и определения требований к законам регулирования и параметрам
управляемых реакторов.
4. Выполнить исследования установившихся'режимов работы протяженных ВЛ различной волновой длины и статической устойчивости режимов таких ВЛ в том числе при применении идеализированных бе-зинерционных систем регулирования, основанных на допущении об использования сигналов без запаздывания.
Методика выполнения исследований. В работе использованы уравнения переходных процессов протяженных линий переменного тока в разной форме записи, уравнения переходных процессов синхронной машины и ее регулирующих устройств. Исследование" статической устойчивости регулируемых электропередач выполнено на основе расчета собственных значений матриц линеаризованных уравнений. Апериодическая статическая устойчивость и динамическая устойчивость сложной электрической системы исследуется с помощью хорошо апробированного комплекса "Мустанг-92".
Основные научные результаты и их новизна.
1. Разработаны математические модели протяженных линий электропередачи различных типов (с управляемыми шунтирующими реакторами, с синхронными компенсаторами, снабженными АРВ-СД. линии без промежуточных присоединений) для решения вопросов обеспечения статической устойчивости протяженных ВЛ переменного тока и определения требований к законам регулирования и параметрам управляемых устройств.
2., Выполнено исследование статической апериодической и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока при различных способах выполнения межгосударственной электропередачи, связывающей ОЭС Египта и ОЭС Иордании. Исследования, выполненные на основе использования программного комшґек-са "Мустанг-92". позволили сделать рекомендацию о двухцепном исполнении этой электропередачи.
3. Выполнен обзор тенденций развития знергетики стран региона и основных тенденций построения объединенной эноргосистемы. Важное место в вопросах объединения имеет совершенствование технологии передачи электрической энергии на дальние расстояния.
Практическая значимость работы и ее внедрение. Полученные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации, а также разработанное программное обеспечение могут быть использованы в проектных, научно-исследовательских и эксплуатационных организа-
циях при проектировании дальних линий электропередачи,' определении требований к устройствам регулирования, определении допустимости тех или иных эксплуатационных или аварийных режимов и разработке мероприятий и рекомендаций по повышению уровня устойчивости. Рекомендация о двухцепном выполнении ВЛ ОЭС Египта - ОЭС Иордании передана Министерству энергетики Иордании.
Методические и программные разработки использовались в научно-исследовательских работах кафедры, выполняемых по программам "Мировая энергетическая система", "Технические университеты России" и работ, выполняемых по грантам.
Апробация работы. Отдельные разделы диссертации' докладывались на научном семинаре кафедры "Электрические системы и сети". Санкт-Петербургского государственного технического университета. Международном симпозиуме "Энергосберегающие технологии добычи, транспортирвки и переработки твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых" (С.-Петербург. СПбГГИ. 1996г.).
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, приложений, и содержит 94 страницы основного текста. 16 таблиц, 55 иллюстраций и 103 библиографических наименования.
