Диссертация (1143218), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Соответствующие ей среднеквадратичныезначения изображены штриховой линией. Мгновенная частота этогонестационарного процесса изображена на рисунке 1.28.В результате цифровой обработки осциллограмм вышеуказанногоаварийногособытияустановленынижеследующиекачественныехарактеристики нестационарного процесса.
Величина обменной мощности,передаваемой по линии Л-701, составляла 650 МВт в предаварийном режиме.Полное время отключения защитами ЛЭП 750кВ Л-701 после возникновениятрехфазного короткого замыкания на землю на шинах ОРУ 750 кВКалининской АЭС составило около 90 мс (рисунок 1.27).В результате отключения (момент времени t = 0,08, рисунок 1.27)межсистемной линии электропередачи Л-701 произошло увеличение частотынапряжения до уровня 50,7-51,2 Гц, обусловленное сбросом нагрузкитурбогенераторовТВВ-500ЛенинградскойАЭС.Несинхронныеэлектромеханические колебания с частотой около 0,3 Гц (период колебанийоколо 3,5 с) турбогенераторов Ленинградской АЭС продолжались более2,5 секунд (интервал времени t Є [0,12; 2,75], рисунки 1.27, 1.28).
При этом вмоментвремениоколоt = 1,1 секундывыявленпроворотротораэквивалентного генератора ОЭС Северо-Запада. Спустя 1,5 секунды (моментвремени 2.75 c, рисунки 1.27, 1.28) при действии автоматики повторноговключения была выполнена попытка ресинхронизации энергообъединенийпри включении Л-701, которая вызвала электромеханические колебаниячастотой 3,35 Гц и декрементом затухания 1,3 с-1. Среднее значениемгновенной частоты электромагнитных колебаний после ресинхронизациисоставило около 49,7 Гц (рисунок 1.28). По истечении 4,5 секунд с моментаначала аварии межсистемная ЛЭП 750 кВ Л-701 была отключена, свозобновлением асинхронного хода и работой противоаварийной автоматикиразгрузки станции.77В заключение оценки эффективности разработанной схемы измерениянеобходимоуказать,чтонаихудшиепоказателибыстродействия(сходимости) процесса фильтрации соответствуют интервалам (моментам)времени,отвечающимнаибольшимзначениямпервойпроизводной(скорости) обобщенного аналитического сигнала фазного напряжения.
Этомоменты времени возникновения и отключения короткого замыкания, атакже момент времени повторного включения межсистемной ЛЭП 750 кВ,для которых максимальное количество последовательных приближенийсоставило не более 15. В остальных случаях сходимость численногорекурсивного метода фильтрации достигалась за 2-3 итерационных цикла.Тем не менее, в рассмотренных выше нестационарных условияхприменение разработанного нестационарного фильтра мгновенной частотыпозволяет выполнить её измерение с приемлемой (заданной по условиямсходимости) погрешностью, менее 1 %. С учетом сказанного можноконстатироватьфильтравысокуюмгновенныхэлектромагнитнойиэффективностьамплитудтокаразработанногоинелинейногонапряжения,мгновенныхчастотытрехфазнойэлектромеханическойэлектроэнергетической системы.
Предложенные в данной главе методы исредства нестационарной цифровой фильтрации электрических сигналов ипараметровособенноактуальныприпроектированиисовременныхбыстродействующих и высокоточных (чувствительных) систем контроля,защиты и управления.1.7. Выводы по главе 11. Предложеннелинейногоалгоритмфильтратокаиобосновананамагничиванияматематическаяипервичногомодельтокатрансформаторов тока. Выполнена оценка влияния начальной (остаточной)намагниченности сердечника, неточного задания основной характеристики78намагничивания, а также параметров вторичной нагрузки трансформаторовтока погрешность расчета токов намагничивания.Установлено, что максимальные значения тока намагничивания ТТдостигаются в течении 50-150 мс при наличии начальной (остаточной)намагниченности сердечника трансформаторов тока.
Наибольшая величинарасчетного тока намагничивания составляет 8-9 о.е. и соответствует режимувключения на КЗ с начальной индукцией 1,0 Тл.Показано, что при завышенном (по сравнению с действительным) на10 % значении индукции насыщения, а также недооценке мощности нагрузкина 8-10 % происходит снижение степени линеаризации динамическойхарактеристики ТТ на 30-40 % и увеличение погрешности расчетапервичного тока до 50-60 %. Избыточная величина расчетного токанамагничивания только усугубляет проблему качества фильтрации погрешность вычисления первичного тока достигает величин более 90 %.Обеспечение селективности защиты достигается только за счет введения вфункциональный алгоритм дополнительных выдержек времени.2.
Разработан быстродействующий нестационарный фильтр свободныхсоставляющих электрических сигналов с улучшенными показателямиточности восстановления полезного сигнала.В результате оценки качества цифровой фильтрации установлено, чтофильтр имеет относительно слабую чувствительность к изменению, какамплитуды, так и декремента затухания сигнала аддитивной помехи.Погрешность восстановления полезных электрических сигналов составляетне более 5 % при быстродействии фильтра 10 мс. По истечении около 20 мсработы фильтр удовлетворяет требованиям лабораторного класса точности максимальное значение погрешности не превышает 0,1 %.3. Выполнен качественный анализ и сформулированы необходимые идостаточные требования к частоте дискретизации измерений электрическихсигналов в нестационарных режимах.79Показано,чтодляизмеренияпериодических(спериодомэлектромагнитных колебаний около 20 мс) сигналов с погрешностью неболее 5 % частота дискретизации по времени должна составлять не менее6,3 кГц (не менее 126 отсчетов АЦП).
Установлено, что увеличение частотыэлектрического процесса до 55 Гц требует увеличения скважности опросаАЦП до 139 отсчетов на период промышленной частоты.Применениестандартныхпрограммныхбиблиотекбыстрогодискретного преобразования Фурье ужесточает требования к частотедискретизации до значений 6,4 кГц (128 отсчетов АЦП) и 12,6 кГц(256 отсчетов АЦП).3. Разработаниврезультатечисленныхэкспериментовпоисследованию квазистационарных асинхронных режимов и нестационарныхрежимов КЗ обоснован фильтр обобщенных аналитических сигналов фазноготока, напряжения и частоты трехфазной электрической системы.Показана высокая эффективность предложенного способа расчетамгновенной огибающей контролируемых сигналов даже при практически ихнулевом (около 2 %) уровне.
Особенно актуален разработанный фильтр длясоздания высокоточных устройств измерения мгновенной частоты ивысокоэффективныхсредстврегулирования(АРВиАРЧМ)системообразующих параметров режима работы энергосистемы.4. Синтезированыдвеструктурныесхемыизмерениячастотыэлектромагнитных и электромеханических колебаний с контролем первойпроизводной мгновенной амплитуды или мгновенной частоты.Обе разработанные схемы обладают приемлемыми показателямикачества измерения электрических сигналов в нестационарных режимахработыобъединенныхэлектроэнергетическихсистем–значениепогрешности измерения мгновенной частоты электромагнитных колебанийне превышает 2 %. Для близких частот (49 Гц и 50 Гц, 50 Гц и 51 Гц)модулированныхколебанийнапряженияхарактернопараболическоеизменение погрешности измерения мгновенной частоты с минимальным80значениям около 0,05 %.
Аналогичными высокими показателями качествахарактеризуетсяалгоритмизмерениячастотыэлектромеханическихколебаний - погрешность составляет менее 0,01%.5. Разработанауточненнаяматематическаямодельрекурсивногофильтра мгновенной частоты.В результате её апробации и оценки эффективности применительно кцифровымосциллограммамдействительныхаварийныхрежимовобъединенной электроэнергетической системы Северо-Запада установлено,что в моменты возникновения и отключения короткого замыкания, а также вмоменты времени повторного коммутации силового электрооборудованиярекурсивный фильтр обладает меньшим быстродействием с количествомпоследовательных итераций около 15. В остальных случаях сходимостьнелинейного метода фильтрации составляет 2-3 рекурсивного цикла спогрешностью измерения мгновенной частоты электромагнитных колебанийменее 1 %.Разработанный нестационарный цифровой фильтр особенно актуаленпри проектировании современных быстродействующих и чувствительныхсистем контроля, защиты и управления.812.
ПОВЫШЕНИЕДОСТОВЕРНОСТИЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯМОДЕЛЕЙНАСИЛОВОГООСНОВЕМЕТОДОВИДЕНТИФИКАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ2.1. Критический обзор и общая постановка задачи идентификациипараметров математических моделей силового оборудованияБольшинство применяемых на практике численных и аналитическихметодов исследования переходных процессов силового электрооборудованиябазируются на использовании его идеализированного (консервативного)математического описания и, как следствие этого, неадекватно отображаютреальныеПреждединамическиевсего,этохарактеристикиобусловленообъединенныхметодическойэнергосистем.погрешностьюиз-занедостаточной математической строгости постановки задачи исследований, ав некоторых случаях в использовании при проведении численныхэкспериментовнедостоверныхпервичных(исходных)параметровматематической модели. Всё это неизбежно вызывает в погрешностирешения задачи при проведении расчетных исследований и может привести кпоследующей неверной интерпретации полученных результатов, что вконечном итоге отражается в ошибочном представлении о надежностиустойчивой работы энергосистемы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
