Диссертация (1143218), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

При положительной ошибке задания начальныхзначений(ΔR > 0, ΔL > 0 и ΔС > 0)поверхностьвекторнойфункцииE(R, L, C) имеет умеренный параболический характер с единственнымминимумом, отвечающем условиям сходимости нелинейных уравнений кискомым параметрам идентификации.а) в пространстве параметров идентификации R и XL (справа рисунок в увеличенном масштабе)97б) в пространстве параметров идентификации XC и R (справа рисунок в увеличенном масштабе)Рисунок 2.2 – Характер изменения среднеквадратичной ошибки E ( X ) при вариации начальных значенийэлектрических параметров эквивалентной нагрузки98С учетом выявленных особенностей при решении вопроса о выбореначальных значений параметров идентификации R, L и C эквивалентноймодели нагрузки со структурой параллельного соединения элементов следуетотдаватьпредпочтениененулевымположительнымвеличинам,впространстве которых векторная функция умеренно и монотонно убывает.

Впротивном случае следует ожидать значительного увеличения погрешности,обусловленнойчрезмернымростомкоэффициентовчувствительностиуравнений идентификации электрических параметров.2.2.2. Идентификацияпараметровсиловыхтрансформаторовприфизических экспериментах процессов включенияВ этом разделе с использованием вышеизложеннойметодикиприведены основные уравнения идентификации силового двухобмоточноготрансформатора без изложения множества промежуточных математическихпреобразований.предыдущемАналогичныеразделеприпреобразованияразработкебылиметодикивыполненывидентификацииэлектрических параметров эквивалентной нагрузки.Решение этого рода задач особенно актуально при решении проблемыповышения чувствительности токовых продольных дифференциальныхзащит силового электрооборудования (трансформаторов, воздушных линийэлектропередачи). Все эти актуальные вопросы в полной мере исследованы впоследующих разделах диссертации.Первоначально получим уравнения идентификации электрическихпараметров Т-образной структуры модели силового двухобмоточноготрансформатора марки ТДЦ-125 000/110 (R1 = 0,1124 Ом; R2 = 0,2624 Ом;Xμ = 21,284 кОм; XL1 = 1,23 Ом; XL2 = 12,293 Ом, [93, 187]):99u1  i1R1 X L1X L2u2  i2 R2 X L1X L2p (2)u1  h2   p (2)i1R1 гдеX L2XX( p (2)i1  p (2)i2 )   h;( p (2)i2  p (2)i1 )  ;Xp (3)i2  ( p (2)i2  p (2)i1 ) R R1 , R2 - приведенныеактивные( pi2  pi1);p (3)i1  ( p (2)i1  p (2)i2 ) R p (2)i2  ( pi2  pi1 ) R X L1p (2)u2  h2   p (2)i2 R2 Xp (2)i1  ( pi1  pi2 ) R ( pi1  pi2 );pi2  (i2  i1 ) R pu1  h   pi1R1 pu2  h   pi2 R2 Xpi1  (i1  i2 ) R сопротивленияк( p (3)i1  p (3)i2 )   h2 ;X( p (3)i2  p (3)i1 )   h2 .номинальномупервичнойи(2.23)сопротивлениювторичнойобмотоктрансформатора, принимаемые равными 0,001 о.е.

и 0,0022 о.е.соответственно;X L1 , X L 2 - приведенныекноминальномусопротивлениюиндуктивные сопротивления рассеяния первичной и вторичнойобмоток, принимаемые равными 0,011 о.е. и 0,110 о.е. соответственно;R , X  - приведенные к номинальному сопротивлению активноеи индуктивное сопротивления ветви намагничивания трансформатора,принимаемые равными 500,0 о.е.

и 181,713 о.е. соответственно.Векторная функциядля модели трансформатора послепромежуточных преобразований будет определена уравнением (2.24).T  E12 ( Х ) tt Tu12d  R12  2 R1  R X L212tt Ttt Ttt Ti12d  2R1tt Ti1(i1  i2 )d  2 R1 ( pi1)2 d  2X L1tt Tu1i1d  2R1 XX L1tt T (i1 pi1)d tt T i1( pi1  pi2 )d pi1u1d  2 R X L1tt T pi1(i1  i2 )d 1002X   X L1 2 R 2X2tt pi1( pi1  pi2 )d  R  t T (i1  i2 )t T2td tX u1(i1  i2 )d  2R    t T (i1  i2 )( pi1  pi2 )d t Tt2X 2tt T u1( pi1  pi2 )d   2  t T ( pi1  pi2 )2d .(2.24)С целью сокращения основных материалов диссертации в данномразделе приводятся только одна целевая функция и одно из тридцати шестиуравнений чувствительности, соответствующее первому диагональномуэлементу матрицыtE1R12 R1E (t , X )размерностью 6х6.Xt Ti12 dt u1i1d t TtX L1t (i1 pi1)d  R t T i1(i1  i2 )dt TE1Xtt T i1( pi1  pi2 )dE1.(2.25)Представленное выше выражение (2.25) представляет собой уравнениябаланса мощности на шинах коммутации первичной обмотки силовогодвухобмоточноготрансформатора.Остальныеуравненияквадратамгновенной ошибки и функции чувствительности, необходимые дляопределения диагональных коэффициентов описаны в Приложении Б.Нарисунке 2.3среднеквадратичнойпоказаныошибкипринаиболеехарактерныеотклоненияхзависимостиначальныхзначенийпараметров идентификации двухобмоточного трансформатора.Анализ представленных на рисунке 2.3 результатов показал слабуючувствительность уравнений идентификации к неверно заданным начальнымусловиям электрических параметров первичной обмотки трансформатора.

Вчастности, даже при 100 % погрешности задания стартовых значенийсреднеквадратичная ошибка составляет не более 3 % (рисунок 2.3, а), чтоа) в пространстве параметров идентификациипервичной обмотки R1 и XL1б) в пространстве параметров идентификациивторичной обмотки R2 и XL2101c) в пространстве параметров идентификации ветви намагничивания Rμ и Xμ (справа рисунок в увеличенном масштабе)Рисунок 2.3 – Характер изменения среднеквадратичной ошибки E ( X ) при вариации начальных значений электрических параметровпервичной (а), вторичной (б) обмоток и ветви намагничивания (в) двухобмоточного трансформатора102гарантирует быстродействие алгоритма даже при задании нулевыхначальных условий. В тоже время выявлена гиперчувствительностьалгоритмакзаданиюнулевыхначальныхзначенийэлектрическихпараметров идентификации ветви намагничивания трансформатора.

При этихстартовых условиях погрешность достигает величины более 250 о.е.(рисунок 2.3, с), что может привести к неверной работе алгоритмаидентификации. Для исключения этого недостатка рекомендуется приниматьзавышенные начальные значения идентифицируемых сопротивлений ветвинамагничивания. В этой области положительных отклонений параметровидентификацииповерхностьвекторнойфункциисреднеквадратичнойошибки практически линейна, её полевые линии монотонно убываютотносительно максимальных значений около 250 %. Характер зависимостивекторной функции среднеквадратичной погрешности от ошибки неточногозаданияначальныхсопротивленийвторичнойобмоткипрактическилинейный – величина погрешности пропорциональна ошибке начальныхусловий по модулю во всем исследуемом диапазоне значений.В качестве ускорения процесса сходимости задачи идентификацииэлектрических параметров линий электропередачи автор рекомендуетприменение уравнений чувствительности второго порядка (уравнения«наискорейшего спуска»), которые используются в градиентных методахрешениясистемнелинейныхуравнений.Результатыоценкиегобыстродействия показаны на рисунке 2.4.Из представленных на рисунке 2.4 результатов работы алгоритмаидентификацииследуетотметитьеговысокуюэффективностьибыстродействие – погрешность идентификации электрических параметровчерез три рекурсивных цикла составляет 6,25 %.

Сходимость к искомомурешению с заданной погрешностью 10-8 о.е. достигается за десять итерацийприближения.Приэтомнаблюдаетсяасимптотическийхарактерприближения (спуска) по гиперповерхности векторной функции, чтохарактеризует устойчивость градиентного численного метода решения.103Рисунок 2.4 – Характеристика изменения максимального значения среднеквадратичнойпогрешности E ( X ) при идентификации электрических параметров силовогоэлектрооборудованияАпробацияразработанногоавторомалгоритмаидентификацииэлектрических параметров трансформаторного оборудования осуществляласьприпроведениифизическихэкспериментоввключениятрехфазныхтрансформаторов в режиме холостого хода.

При проведении натурныхэкспериментоводновременнопроизводилосьрешениенесколькихпоставленных в диссертации задач – апробация методов и алгоритмовидентификациисиловогосовершенствованиесистемтрансформаторногоегозащиты.оборудованияРезультатыиисследованиянестационарных режимов трансформаторов и синтеза новых методов иалгоритмов систем их защиты достаточно подробно изложены последующихразделах.

Здесь же выполнена оценка эффективности идентификацииэлектрическихпараметровтрансформаторногооборудованиявнестационарных режимах их работы. Натурные испытания идентификацииэлектрических параметров производились для следующих трансформаторов:1. блочныетрехфазныеТЦ-630 000 / 330,содвухобмоточныесхемойитрансформаторыгруппойсоединениятипаY/Δ-11,104установленные на ОРУ 330 кВ Ленинградской АЭС;2.

трехфазные двухобмоточные трансформаторы типа ТДЦ-80 000 / 110,ТДЦ-125 000 / 110 и ТД-40 000 / 110, со схемой и группой соединенияобмотокY/Δ-11,установленныенаподстанциях110 кВраспределительной сети 110 кВ АО «Ленэнерго»;3. трехфазный двухобмоточный трансформатор с сухой изоляцией типаTrihal 2 500 / 10, со схемой и группой соединения обмоток Δ/Y-0-11,установленный в РП-14 распределительной сети АО «НиссанМэнуфэкчуринг Рус» (г.

Характеристики

Список файлов диссертации