Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время проблема проектирования и юительства протяженных электропередач переменного тока сверхвысокого тряжения актуальна для крупных и промышленно развитых стран и, в эбенности, для России. Строительство и эксплуатация протяженных линий эеменного тока сверхвысокого напряжения имеет широкий спектр шомических, экологических и других преимуществ, основными из которых тяготея:
использование экономически более выгодных ресурсов, зачастую удаленных от промышленно развитых регионов;
создание мощных межсистемных связей, в том числе и между энергосистемами различных государств;
снижение общей установленной мощности энергосистем, из-за несовпадения максимума нагрузок, вследствие разных временных поясов частей объединенной энергосистемы;
уменьшение резервных мощностей, за счет повышения надежности энергоснабжения;
повышение КПД линий сверхвысокого напряжения, за счет увеличения рабочего напряжения;
снижение вредных выбросов в окружающую среду, за счет использования более экологически чистых энергоресурсов и удаление от мест с большой плотностью населения.
Повышение предела передаваемой мощности дальних электропередач эеменного тока, для заданного класса напряжения, возможно за счет вдержання напряжения в промежуточных точках линии, которое лцествляется регулированием реактивной мощности с помощью устройств перечной компенсации. Управление компенсирующими устройствами (КУ) щает передаче новые свойства: существенно расширяет диапазон іможньїх длин линии и позволяет реализовать режимы передачи мощностей, ізких к натуральной, без нарушения статической устойчивости, улучшает іество переходного электромеханического процесса, дает возможность :спечить оптимальное распределение напряжения и тока по линии. При боре надлежащих средств компенсации реактивной мощности, управление и способствует ограничению внутренних перенапряжений, что особенно кно для передач класса СВН - т.е. напряжений 750, 1150 кВ и выше, а также, і использовании синхронных компенсаторов (СК), исключает особое ійство линии, связанное с невозможностью работы длинной линии только со тическими устройствами компенсации при полном угле на передаче, іьшем 180 эл. град. Устройства компенсации реактивной мощности линии іесообразно применять совместно с мероприятиями по улучшению іструкции ВЛ, такими как создание компактных линий. Зсновными целями данной работы являются:
разработка методологии универсального математического моделировани. процессов в типовых элементах электрических систем, как в рамках решаемы: задач, так и с обобщением на более широкий спектр научно-практически: проблем;
определение требований к структуре и работе автоматических регуляторої возбуждения генераторов, а также регуляторов устройств поперечної компенсации, установленных в промежуточных точках электропередачи;
координация настроек регуляторов в рассматриваемой системе;
анализ рабочих и предельных, по условию статической устойчивости режимов работы дальних электропередач переменного тока;
создание открытой и универсальной библиотеки математических моделеі типовых элементов электрических систем.
Основные научные результаты и их новизна заключаются в следующем:
-
Разработана методика математического моделировани! электромеханических переходных процессов протяженных электропереда1 переменного тока на основе использования универсальных математически? моделей типовых элементов электроэнергетических систем, выполненных Е среде Matlab 5.2.
-
Предложен и отработан комплексный подход к анализу качестве переходных процессов и оптимизации настроек регуляторов в системе.
-
Предложена наиболее перспективная с экономической и техническое точки зрения схема компенсирующего устройства, состоящая из параллельнс работающих управляемого шунтирующего реактора и синхронного компенсатора, относительно небольшой установленной мощности, работающего в нормальном режиме при нулевой выдаче реактивной мощности.
-
Разработаны требования к структуре и настройке регуляторов управляемых шунтирующих реакторов (УШР) и АРВ СК, для различных вариантов их установки.
-
Показано, что использование предложенной схемы параллельной работы УШР и СК в одном промежуточном узле линии существенно расширяет область рабочих режимов дальних передач переменного тока, и особое свойство линии в этом случае не проявляется.
Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработанные комплексные методы анализа свойств протяженных электропередач с поперечной компенсацией реактивной мощности и полученные результаты могут использоваться в научно-исследовательских, проектных и эксплуатационных организациях, при решении задач перспективного развития энергосистем, создания крупных энергообъединений, определения допустимых условий функционирования ЭЭС, выбора средств режимного управления, разработке мероприятий по улучшению технико-экономических показателей дальних передач переменного тока. Разработанная библиотека математических моделей типовых элементов электрических систем успешно использовалась в научной работе кафедры ЭСиС СПбГТУ.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на учно-технических конференциях, проводимых в СПбГТУ, и научных минарах кафедры ЭСиС. По теме диссертации опубликовано пять печатных бот.
Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, четыре авы, заключение, список литературы и приложение. Общий объем составляет 6 страниц; основная часть 160 страниц, включающая 45 рисунков и 9 таблиц, иложение 6 страниц. Библиография содержит 96 наименований.
