Введение к работе
Актуальность темы. Непрерывно растущая мощность электроэнергетических систем (ЭЭС), увеличение в них доли генераторов с ухудшенными параметрами, наметившаяся тенденция перевода их в режим потребления реактивной мощности с целью нормализации уровней напряжений в сети осложнили проблему обеспечения устойчивости ЭЭС. Все эти негативные факторы явились причиной участившихся нарушений колебательной устойчивости ЭЭС, подчеркивая актуальность и практігческую важності, решения данной проблемы. Актуальность проблемы статической устойчивости сложных ЭЭС в значительной мере определяется и неполной в теоретическом отношении ее проработанностью. Указанные обстоятельства требовали совершенствования методов исследований, глубокого изучения дітамических свойств ЭЭС. На этом этапе валагейшее значение имели разработки методов численного решения задач статической устойчивости, проведение широких расчетных и натурных исследований (ВНИИЭ, ВЭИ, ВНИИЗлектромаш, Леигидрспроект, МЭИ, ЛПИ, НИИПТ, СибНИИЭ, ЭНИН и др.). Результаты их сыграли огромную роль в формировании основных представлений о динамических свойствах ЭЭС, заложили методические основы последующих, более углубленных проработок проблемы. Вместе с тем направленные на решение частных задач и вопросов исследования носили разрозненный характер, не имели объединяющей концепции. Успехи, достипгутые в применении вычислительных методов И средств исследований, затенили теоретические аспекты проблемы. Трудной и малоразработанной остается задача определения областей устойчивых режимов ЭЭС, четко не определена концепция выбора настроек АРВ. Он связан с проведением обстоятельных, довольно трудоемких метрических исследований, усложненных широким спектром условий функционирования ЭЭС. Необходимы методы, которые позволяли бы, отвлекаясь на предварительном этапе от детального математического моделирования, строить диаграммы режимов, в которых регулируемая ЭЭС обладает некоторой областью устойчивости в пространстве параметров настройки АРВ, оценивать предельные по условиям колебательной устойчивости режимы.
Другой важной проблемой является совершенствование алгоритмов и структуры АРВ-СД для обеспечения его адаптации к изменения схемно-режимной ситуации ЭЭС.
Решать обе эти задачи целесообразно на основе качественно нового подхода. Таким образом разработка новых методов оценки устойчивости синхронных машин, работающих в ЭЭС, и принципиально нового закона регулирования АРВ-СД определили постановку задачи диссертации.
Цели работы
-
Разработка достаточно простого и в то же время надежного метода оценки статической устойчивости сшкронного генератора любого типа, работающего в сложной энергосистеме.
-
Исследование влияния параметров системы автоматического регулирования возбуждения (САРВ) на областей статической устоіїчивости турбо и гидрогенераторов.
-
Развитие (САРВ), путем применения новых регуляторов возбуждения, нечеткого типа.
Новые научные результаты.
-
Разработана обобщенная структурная схема САРВ, которая позволяет исследовать устойчивость работы в энергосистеме синхронных генераторов любых типов.
-
Разработан Экспресс-метод определения границ в координатах режимных параметров электропередачи P-Q, 1а - 1г позволяет оперативно оценивать влияние параметров и типа генератора, внешней сети, типа и настройки АРБ на сгатическую устойчивость. Метод доведен до разработки соответствующих алгоритмов и программ. Для его применения от персонала не требуется знания теории устойчивости и специальных разделов математики.
3. Разработаны закон и алгоритм адаптивного регулятора возбуждения сильного действия ФСДП на базе нечеткой логики. Это направление является новым в русском электромашиностроении.
4. Проанализирована статическая устойчивость турбогенератора, осна
щенного ФСДП. Приведено сравнение качества регулирования со стан
дартным аналоговым ЛРВ-СДШ. Показаны существенные преимущества
нечеткого регулятора.
Практическая ценность и реализация результатов работы. Практическая ценность диссертации состоит результатов работы состоит в разработке технически реализуемых алгоритмов и программ оценки статической устойчивости синхронных генераторов любых типов, работающих в сложной энергосистеме. Они доведены до практической реализации и примяты к использованию НИИЭлектромаш, Санкт-Петербург при разработке типовых программ, поставляемых на электростанции. Алгоритмы нечеткого регулятора возбуждения примяты для разработки опытно-промышлешюго образца.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах НИИэлектромаша и кафедры электрических системы и сети СПбГТУ, и на двух конференциях (I Междуна-
родной (Ш Всероссийской) конференции по электромсханотронике ЭМТ-97. Май 1997. Санкт-Петербург. С.164-168. И Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям. Санкт-Петербург, 22-26 июня 1998г.
структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, выключающего 66 наименования. Основная часть работы изложена па 114 страницах машинописного текста. Работа содержит 52 рисунков и 9 таблиц.
