Диссертация (1143218), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Достоверность оценки динамическойустойчивостиобъединенныхэнергосистемвэтомслучаеможногарантировать лишь в первом цикле изменения (до первого максимума)взаимных углов эквивалентных источников, поскольку дальнейший характерпереходногопроцессаужев заметноймере зависит от точностимоделирования систем управления агрегатами. Кроме этого на качественнуюи количественную оценку характера переходного процесса существенноевлияниеоказываютдинамическиеоборудования электросети.(частотные)свойствасилового82Какправило,идеализацияматематическихмоделейсиловогоэлектрооборудования сети основана на использовании сосредоточенныхкомплексныхсхемзамещения,линейныепараметрыкоторыхрассчитываются по известным аналитическим выражениям в предположениистационарности (одночастотности) электромагнитного процесса.В [28, 29, 138] автором была предложена и апробирована методикачисленногоисследования(моделирования)электромагнитногоиэлектрического полей, а также расчета удельных параметров воздушныхлинийэлектропередачиматематическомусописаниюиспользованиемчастотныхстрогогосвойствподходак(характеристик)исследуемого силового электрооборудования с учётом его конструктивногоисполнения.
Несмотря на достаточно высокую точность этой методики,следует отметить некоторые непреодолимые трудности в её применении длясовершенствования математических моделей силовых электроустановок втемпе их переходного (нестационарного) процесса.Даже при известной топологии электрической сети в её модели немогут быть тщательно учтены физические свойства грунта по всей трассевоздушных ЛЭП, геометрические особенности их конструкции - провиспроводов,участкинепараллельногопрохожденияразныхлиний,пересечения, сближения c другими ВЛ и др. Более того, в условияхпроведения натурного, физического эксперимента с новым силовымэлектрооборудованиемприменяютидеализациюсмежныхэлементовэлектросети. Довольно часто идеализируют источники питания исследуемогоэлектрооборудования, внося тем самым методическую грубость и возможныеискажения результатов эксперимента.Кроме этого в связи с неоправданным усложнением модели иневозможностьюудовлетворениятребованийквычислительнойпроизводительности современных микроконтроллеров применение строгогоматематического описания переходных процессов электрооборудованияможет оказаться неприемлемым при решении задачи совершенствования и83расширения функциональных возможностей микропроцессорных средствзащиты и автоматики.Всвязисуказаннымитехническимитрудностямистановитсяактуальной задача создания адаптивных параметрических математическихмоделей с относительно простой структурой, адекватно отражающейдинамические свойства силового оборудования в нестационарных режимахработы электрической сети.
Уточнение электрических параметров дляпринятой(заданной)структурыматематическоймоделисиловогоэлектрооборудования производится с привлечением методов идентификациидинамических систем.Все известные из [13, 23, 24, 58, 59, 62, 76, 192] численные методыидентификации параметров оборудования электросети базируются на данныхцифрового осциллографирования (измерении мгновенных значений) фазныхнапряженийитоков.Упомянутыевышеметодикиидентификациипараметров оборудования электросети применимы только стационарных(установившихся)режимовеёработы,посколькуиспользуютидеализированное описание её переходных процессов. В частности в[23, 24, 58, 59, 76, 195] сделано допущение об одночастотности переходногопроцесса, а в работах [13, 62, 192] производится поиск параметровкомплексныхсхемзамещенияпрямой(обратной)инулевойпоследовательностей.
Указанные методические грубости при постановкезадачи идентификации электрических параметров приводят к проявлениюсущественнойпогрешностивнестационарныхрежимахработыэнергосистем. Особенно явственно это проявляется при исследованиипереходных процессов, обусловленных изменением частоты.Изучение качественно новых задач исследования нестационарныхрежимовэлектроэнергетическихпривносимыхнелинейностьюсистемсиловогосучетомособенностей,электрооборудования,требуетразработки новых научно-обоснованных методов идентификации егоэлектрических и электромагнитных параметров.
Для достижения этой84поставленной цели в данной главе автор использует классическоематематическое описание переходныхпроцессов электроустановок сиспользованием мгновенных величин внешних (измеряемых) и внутренних(модельных) электрических сигналов. При этом для упрощения формызаписи уравнений идентификации используются символические операторыдифференцирования (p) и интегрирования (1/p) функций (электрическихсигналов) во временной области.
Также для наглядности приводятсяпринятыеавторомопределениеструктурныеRLC-параметровосуществляетсявсхемызаданнойрезультатеобъектовмоделирешенияидентификации,аэлектрооборудованиясистемынелинейныхдифференциальных и интегральных уравнений её переходных процессов.Естественно, что математическое описание переходных процессов моделисоответствуетэлектрическогодействительнойсхеме(электромагнитного)подключенияэквивалента.исследуемогоИдентификацияпараметров силового электрооборудования в такой постановке задачипозволяет выполнить синтез адаптивных, самонастраивающихся системконтроля и управления режимами работы энергосистемы.
При этомуправление электроэнергетической системой может осуществляться вфункции изменения (отклонения) идентифицируемыхRLC-параметровэквивалента электрической сети.Кроме этого при решении задачи параметрической идентификации внастоящем диссертационном исследовании будем полагать, что необходимыедля расчета RLC-параметров модели электрические сигналы напряженияuизм(t) и тока iизм(t), а также их производные и интегральные величины (в томчисле и высших порядков) могут быть получены (измерены) практически безискажения (или с допустимой погрешностью). Последнее достигаетсятребуемой частотой дискретизации аналогово-цифрового преобразования(АЦП) и учетом динамических свойств измерительно-информационной части(первичных и вторичных преобразователей, аналоговых и цифровыхфильтров и др.) микропроцессорной системы идентификации электрических85параметров.
Напомним, что цифровые фильтры, предназначенные дляповышения достоверности работы измерительно-информационной частисовременных микропроцессорных систем, достаточно подробно исследованыв предыдущей главе. Там же выполнена оценка их быстродействия ипогрешности при численном решении задачи восстановления полезных ипервичных электрических сигналов, а также даны методические ипрактические рекомендации по выбору частоты дискретизации аналоговоцифровых преобразований по времени.С учетом этого в данной главе основное внимание уделено разработкевысокоточных,адаптивныхметодовидентификациисиловогоэлектрооборудования. В связи с определенными трудностями восприятиясложных (громоздких) аналитических выражений целевых функций иуравнений их чувствительности первоначально рассматриваются пофазныесхемы, которые легко могут быть расширены для трехфазного объектаидентификации.
Результаты апробации разработанной автором методикиидентификацииизложеныприменительнокопределениюпогонныхпараметров трехфазной, многопроводной (с двумя грозозащитными тросами)воздушной линии электропередачи 500 кВ. Обобщенная оценка качестваидентификацииудельныхпараметроввоздушныхлиний110-330 кВпроизводится при решении важной практической задачи - численногорасчета расстояния до места их коротких замыканий.2.2. Идентификацияпараметровсиловогоэлектрооборудованияэлектроэнергетической системы в различных приложениях2.2.1.
Идентификацияэлектрическихпараметровэквивалентнойнагрузки распределительной сетиРассмотрим(R, L и С)задачунекоторогоидентификацииэквивалентаэлектрических(нагрузки,параметровгенераторовидр.)86электрической сети, подключенной к шинам электроэнергетической системы(ЭЭС). Как уже отмечалось, определение RLC-параметров осуществляется врезультате решения системы уравнений, описывающей переходные процессыпринятой адекватной модели электрооборудования ЭЭС в мгновенныхзначениях электрических сигналов напряжения u(t) и тока i(t).
Структурнаясхемаидентификацииэлектрооборудованияэлектрическихцепочечнойпараметровэлектропередачисиловогоизображенанарисунке 2.1.Схема включает в себя основные микропроцессорные модулипараметрической идентификации нагрузки (МП СПИ Н) и воздушной линииэлектропередачи (МП СПИ ВЛ).
Система идентификации электрическихпараметров двухобмоточного трансформатора конструктивно выполняетсяаналогично микропроцессорным модулям параметрической идентификацииВЛ и поэтому в целях упрощения визуального восприятия не показана нарисунке 2.1. Естественно, что её подключение производится к своимпервичным преобразователям электрических сигналов - к измерительнымтрансформаторам напряжения TVG 2 и TVG 3, а также к измерительнымтрансформаторам тока ТА.3 и ТА.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
