Отзыв оппонента 2 (Обоснование выбора математических моделей газотурбинных и парогазовых установок для расчетов переходных процессов в электроэнергетической системе)

ОТЗЫВ официального оппонента иа диссертацию Бахмисова Олега Владимировича «Обоснование выбора математических моделей газотурбинных н парогазовых установок для расчетов переходных процессов в электроэпергетнческой системе», представлпемуго на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02- «Электрические станции и электроэнергетические системы». Актуальность темы диссертации Актуальность данной работы связана с тем, что в энергосистемах увеличивается доля ПГУ и ГТУ в составе генерирующих мощностей, Это приводит к увеличению влияния характеристик этих агрегатов на переходнь|е процессы в энергосистеме.

Внедрение газотурбинных и парогазовых технологий существую щимп темпами требует отражения особенностей работы данных установок, разработки подходов к обоснованному учету характеристик ГТУ н ПГУ прн моделировании различных, в том числе аварийных ситуаций в энергосистеме. В этой связи диссертационная работа Бахмнсова О.В., которая представляет результаты обоснования и выбора математических моделей газотурбинных и парогазовых установок, адекватных задачам исследований электромеханическнх переходных процессов, особенностям энергосистемы и обьему располагаемых исхОДных Данных, является вострсбовщшой и актуальнОЙ. Достоверность результатов и выводов автора определяется использованием общепринятых допущений при моделировании основного оборудования электрических сетей, применением апробированных методов и программных комплексов для расчетов переходных процессов в энергосистемах с ПГУ н ГТУ, учета характеристик реального оборудования, в том числе установленного в ЕЭС России.

Новизна исследования и полученных результатов, выводов, рекомендаций Новыми результатами данной работы являются: определение значимых для моделирования характеристик ГТУ и ПГУ; реализация цифровых моделей 1 ГУ и ПГУ, в которых учитывасзся ограничение скорости расхода топлива и изменения нагрузки ГТ, динамика и программы нзмснсния положсиия напраВлягощсго аппарата компрессора. Влияние температуры и давлсния атмосферного Воздуха, заВисимость мощн~~ти ГГ от частоты В ЭЭС> алгоритм выбора адекватной модели ГТУ и ПГУ для исследования переходных процессов в ЭЭС, которая позволяет в условиях недостатка исходных данных получить нсобходиму1о для конкретных расчетов степень детализации модели ГТУ и ПГУ для достижения оптимального баланса между точностью моделирования и скоростью выполнения расчетов; результаты влияния характерных свойств ГТУ и ПГУ на переходные процессы в ЭЭС: о выявлено влияние установок ГТУ и ПГУ на динамику изменения и регулирование частоты в ЭЭС при изменении нагрузки в системе и отключениях части генерирующих мощностей; о показано, что маневренность ГТ в установке ГТУ открытого цикла выше, чем в составе ПГУ; о показано, что увеличение доли ПГУ и ГТУ в составе генерирующих мощностей приводят к увеличению величины провала частоты в ЭЭС; о определено, что в энергосистемах с высокой долей ПГУ и ГТУ в составе генерирующих мощностей увеличивается вероятность отключения потребителей устройствами АЧР и отключения чувствительных к изменениям частоты агрегатов из-за сниженного объема резерва регулирования, Значимость полученных результатов Выполненные исследования позволили создать необходимую методологическую базу для реализации цифровых моделей ГТУ/ПГУ и их применения в составе моделей ЭЭС.

Модели и подходы к моделированию, представленные в работе„могут быть использованы при расчетах электромеханических переходных процессов в ЭЭС, содержащих ГТУ и ПГУ, с помощью существующих ПВК, а также прн создании моделей для гибридных и электродинамических моделей ЭЭС. !>олсе гочиос модаицюиаиис РТУ и ПГУ в Э)С шгшоляст ис золько выбразь уставки систем регулирования и алгорцтмы управления, но и оцепить всроятиость развипш аварий„которые обуслонлеиы характсриыми свойствами ГТУ и ПГУ. Рекомендации по использошпмио результатов работы Результаты работы позволяют реализовать модели газовых турбии и их регуляторов в различиых программах расчета электрических режимов и иа программируемых контроллерах, Предложенный в работе алгоритм может применяться для выбора модели ГТУ и ПГУ иа базе одиовальных газовых турбин. Работа состоит из введения„трех глав, заключения, списка использовщпюй литературы и пяти приложений. Список использоваииой литературы содержит 1ОО наимеиоваиий отечественных и зарубежных авторов.

В первой главе работы установлено влияние задачи исследоваиия ~обеспечение устойчивости или регулирование частоты и активной мощности) и режима работы установки (в составе мощной эиергосистемы или в составе изолированной энергосистемы) на выбор модели ГТУ и ПГУ; показано, что динамические характеристики ГТУ и ПГУ значительно отличаются от характеристик традиционных энергоблоков иа базе ПТ (особенно в ограииченном диапазоне регулирования мощности); определеиы принципы верификации характеристик модели ГТУ и значимые для моделирования характеристики ГТУ и ПГУ, необходимые при моделировании ГТУ и ПГУ параметры.

Задачей второй главы является выявление особенностей моделирования ГТУ и ПГУ. Приведен обзор и сравнение существу1ощих моделей ГТУ и ПГУ. применяемых в исследованиях переходных процессов в ЭЭС, Показано, что современные системы регулирования и технологические защиты ГТ оказывают зиачительиое влияиие на электромехишчсские переходные процессы, в том числе демпфирование колебаний режимных параметров. Установлено, что динамические характеристики ГТ и особешюсти технологических защит ГТ могут усугублять аварийную ситуацию при сиижеипи частоты в энергосистемах, возможна неустойчивая работа ГТ в переходных режимах, вызваиных сильиыми возмущениями в ЭЭС, 111ст111 Глава Работы посвЯ1цсиа оценке влияния характеристик П иа 11ннамн 1ескую устойчивость, Показаны различия в динамике регулирования ! 1 У открытого цикла и П", работшо1цих в составе ПГУ.

Выявлено, что огличия в Глюсобе регчлировання данных ВГрсГатов алия!от на хара1<тср измснениЯ мощно<,ги в переходном процессе. Показано, по характеристики ГТ должны учитьп1аться при планировании разв1ггия энергосистемы и влияют на необходимый объем резервов. Определены условия, при которых требуется использование более точных моделей турбин, представлен алгоритм выбора модели ГТУ и ПГУ в зависимости от задачи исследования.

Автореферат и опубликованные печатные работы автора вполне отражают основные положения диссертационного исследования, которые доложены и апробированы на различных российских и международных научно-технических конференциях. Замечання по диссертационной рабате 1, Основной целью работы заявлено обоснование и выбор математических моделей газотурбинных и парогазовых установок, для чего в работе приведены и реализованы различные модели ГТУ и ПГУ, ироведе1ю их сопоставление по учитываемым параметрам, разработан алгоритм выбора модели ГТУ и ПГУ в зависимости от задачи исследования и условий работы установки. Однако в работе недостаточно исследований, подтверс1<дак1щих необходимость применении более слоя<ных или допустимость примеисш1я более простых моделей, В частности, в работе приводятся только результаты использования моделей ОАЗТ и ОАЗТ2А для некоторых аварий1ных ситуаций.

Большая часть исследований демонстрирует влияние ПГУ и ГТУ на параметры энергосистемы. 2. В работе основные исследования проводятся в единственной тестовой схеме и при незначительном наборе возмущений, Следовало рассмотреть более широкий перечень аварийных ситуаций и условий работы ПГУ и ГТУ. 3.

Представленные на рисунках 26 и 59 переходные процессы, возш1кающие при КЗ вблизи шин станции требуют пояснения, С чем связано такое значительное изменение мощности турбины (рисунок 26) и глубокая просадка частоты (рисунок 59) при отключении КЗ? 4. Требуется пояснить условия эксперимента па рисунке 56. Оценка работы в целом Диссертационная работа Бах мисова Олега Владимировича является законченным научным исследованием, решающем актуальную задачу обоснования выбора адекватных математических моделей газотурбинных и парогазовых установок для исследования переходных процессов в ЭЭС.