Диссертация (1143218), страница 39

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

Текст из файла (страница 39)

для Uf = const без д.к.)-0,087±j0,673ПроведяаналогичныйсопоставительныйАРВ-СДд.к. в оси d, q+0,686; -0,564-0,480±j0,365-0,031±j0,001-0,514±j0,386-0,139±j0,128-0,569±j0,415+0,780; -0,633-0,650±j0,640-0,001±j0,001-0,698±j0,476-0,199±j0,159-0,783±j0,500анализрезультатовисследований статической устойчивости цепочечной электропередачи,содержащей пять эквивалентных энергосистем (рисунок 5.15), следуетподчеркнуть характерные особенности, обусловленные протяженностьюмежсистемных связей. При одноцепном исполнении межсистемных связейсуммарной протяженностью более 1200 км граница области устойчивостиОЭС с нерегулируемыми синхронными машинами без демпферных обмотокрасполагается левее максимума угловой характеристики и отвечает значениюзапаса (6,95 %, таблица 5.2), близкому к нормативной величине.

В своюочередь, граница устойчивых режимов, определенная применительно кпозиционной модели, несколько шире (таблица 5.2, строка ψf = const, углы143,55° и 140,67°,таблица 5.2)аналогичнойобласти,вычисленнойсиспользованием нерегулируемой модели (таблица 5.2, строки Uf = const, углы121,20° и 115,04°). При использовании АРВ-СД режимы, располагаемыевнутри этой области, являются стабилизируемыми и устойчивыми.276Таблица 5.2 – Характер изменения доминирующих составляющих относительногодвижения в пятимашинной схеме цепочечной структуры со следующим соотношениеммощностей в приемной и передающей частях ОЭС Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г5 = Sбаз;Р Г2 = Р Г3 = Р Г4 = 0,5·Sбаз.Обменная мощность вНерегулируемая ЭЭСЗапас мощностисечении 501 - 502, о.е./Uf = constв сеченииугол электропередачи501 - 502, %без д.к.γ 505-501, градусодноцепное исполнение ЛЭП (0,7296+j7,2960 о.е.)+0,881±j0,2550,98 / 180,47˚-0,726±j0,3002,14-0,163±j0,500(предельный посходимости)-0,112±j0,673+0,601±j0,2811,00 / 164,27˚-0,578±j0,3380,05-0,165±j0,521(АРВ-СД со средн.настройками)-0,112±j0,672+0,236±j0,2960,99 / 143,55˚-0,344±j0,3851,40-0,168±j0,553(ψf = const)-0,114±j0,683-0,001±j0,2950,93 / 121,20˚-0,211±j0,4456,95-0,170±j0,584(Uf = const без д.к.)-0,118±j0,703двухцепное исполнение ЛЭП (0,3648+j3,6480 о.е.)+0,494±j0,2330,99 / 140,67˚-0,287±j0,4261,44-0,154±j0,629(предельный посходимости)-0,094±j0,771+0,217±j0,2501,00 / 129,30˚-0,218±j0,4780,07-0,156±j0,649(АРВ-СД со средн.настройками)-0,094±j0,777-0,001±j0,2850,99 / 115,04˚-0,183±j0,5340,77-0,160±j0,674(Uf = const без д.к.)-0,098±j0,792АРВ-СДд.к.

в оси d, q+0,613; -0,490-0,232±j0,211-0,435±j0,356-0,697±j0,476-0,008±j0,001-0,282±j0,248-0,461±j0,376-0,698±j0,477-0,066±j0,092-0,332±j0,285-0,498±j0,401-0,714±j0,485-0,117±j0,133-0,376±j0,318-0,534±j0,425-0,744±j0,497+0,750; -0,564-0,407±j0,333-0,617±j0,469-0,981±j0,566-0,008±j0,003-0,451±j0,364-0,646±j0,487-1,000±j0,571-0,105±j0,125-0,502±j0,398-0,682±j0,507-1,043±j0,581В остальном полученные ранее выводы из анализа результатовтрехмашинной цепочечной схемы характерны и для пятимашиннойэлектропередачи.Обобщениехарактерныхпризнаковнарушенияустойчивостивыполнено также в результате численных экспериментов применительно ккольцевым схемам энергообъединений, содержащих шесть эквивалентныхэнергосистем (Г1 - Г6, рисунок 5.14).

Утяжеление режима в контролируемомсечении исследуемых систем осуществлялось путем увеличения объема277генерации, либо снижения энергопотребления избыточной части ОЭС (узлы106 - 306 на рисунке 5.14). Кроме этого аналогично цепочечным схемампроизводилась вариация жесткости межсистемных связей и соотношенияустановленных мощностей эквивалентных генераторов энергосистем, атакжеизменялосьрасположениеконтролируемогосеченияIиII(рисунок 5.14). Как и для электропередачи цепочечной структуры во всехрассмотренных случаях нарушение колебательной устойчивости происходитдодостижениярежимапредельногопосходимости(таблица 5.3).Аналогично цепочечным структурам электропередачи в кольцевых схемахпредел по передаваемой мощности располагается вблизи максимума угловойхарактеристики (таблицы 5.1 - 5.3). Характер нарушения устойчивости вкольцевых схемах всегда апериодический.Обобщая результаты анализа схем цепочечной и кольцевой структурыотметим, что во всех исследуемых схемах электропередачи независимо отструктуры и расчетных условий граница области стабилизируемых,устойчивых режимов находится вблизи максимума угловой характеристики(запас от 0,23% до 6,95%, таблицы 5.1 – 5.3).

Указанные малые значениязапаса по передаваемой мощности характеризуют наибольшее использование(допустимуюпоусловиямустойчивостизагрузку)электропередачи.Введение стабилизации по частоте напряжения и её первой производной всистеме управления возбуждением позволяет расширить (не более чем на0,02%…6,9%) область устойчивых режимов. В этом случае величина запасасоставляет от 0,05% до 0,50% (таблицы 5.1 – 5.3), что также не удовлетворяетнормативным требованиям.Для эффективного управления мощностью высокоиспользуемых (смалыми запасами по мощности) межсистемных ЛЭП в следующем разделепроизводится исследование противоаварийной автоматики предотвращениянарушенияустойчивости(АПНУ)объединенныхэнергосистем,контролирующей Якобиан.

Синтез измерительного органа этих средствпротивоаварийного управления ЭЭС осуществляется с использованием ранее278Таблица 5.3 – Характер изменения доминирующих составляющих относительногодвижения в схеме кольцевой структуры со следующим соотношением мощностей вприемной и передающей частях ОЭС Р Г1 = Р Г3 = Р Г4 = Р Г5 = Р Г6 = 0,5·Sбаз;Р Г2 = 0,25·Sбаз.Обменная мощность всечении о.е./ уголэлектропередачи,градус0,98 / 146,65˚(предельный посходимости)0,99 / 140,24˚(АРВ-СД со средн.настройками)0,99 / 118,20˚(Uf = const без д.к.)0,97 / 108,41˚(ψf = const)0,97 / 175,60˚(предельный посходимости)1,00 / 161,05˚(АРВ-СД со средн.настройками)1,00 / 144,94˚(Uf = const без д.к.)1,00 / 144,32˚(ψf = const)Запас мощностив сечении, %Нерегулируемая ЭЭСUf = constбез д.к.контролируемое сечение I+1,750;-1,876+0,142±j0,4771,73-0,382±j0,259-0,399±j0,488-0,053±j0,616+0,835±j0,076+0,139±j0,4870,50-0,471±j0,264-0,398±j0,497-0,055±j0,615-0,157±j0,259-0,270±j0,4060,99-0,001±j0,512-0,292±j0,524-0,056±j0,650-0,200±j0,295-0,210±j0,4692,98-0,098±j0,516-0,216±j0,539-0,060±j0,675контролируемое сечение II+2,705;-2,752+0,307±j0,3852,50-0,506±j0,355-0,506±j0,430-0,042±j0,631+1,839;-1,692+0,195±j0,4170,07-0,160±j0,417-0,437±j0,458-0,042±j0,625-0,600±j0,137-0,001±j0,4340,29-0,162±j0,483-0,274±j0,500-0,048±j0,642-0,586±j0,142-0,006±j0,4340,34-0,162±j0,485-0,269±j0,502-0,049±j0,643АРВ-СДд.к.

в оси d, q+0,820;-0,553-0,221±j0,217-0,335±j0,312-0,433±j0,379-0,710±j0,462-0,001±j0,068-0,240±j0,227-0,343±j0,329-0,439±j0,388-0,712±j0,464-0,176±j0,209-0,316±j0,268-0,417±j0,386-0,445±j0,420-0,815±j0,495-0,213±j0,239-0,342±j0,283-0,460±j0,402-0,448±j0,438-0,883±j0,511+1,080;-1,093-0,205±j0,186-0,272±j0,256-0,397±j0,341-0,789±j0,497-0,001±j0,092-0,247±j0,218-0,317±j0,333-0,431±j0,364-0,785±j0,499-0,124±j0,179-0,277±j0,244-0,377±j0,396-0,475±j0,392-0,833±j0,514-0,127±j0,181-0,278±j0,244-0,477±j0,393-0,379±j0,398-0,835±j0,515279разработанных математических моделей аналитических сигналовнапряжения,активнойиреактивноймощностивузлахэлектроэнергетической системы, а также уравнений аналитических сигналовобменной активной и реактивной мощности.5.4.2. Современныепротивоаварийныесредствапредотвращениянарушения устойчивости межсистемных линий электропередачи сконтролем ЯкобианаСформулированные в предыдущем разделе положения о признакахнарушения устойчивости ОЭС различной структуры являются безусловноактуальными и важными для разработки и проектирования системпротивоаварийной автоматики и, как следствие, для повышения надежностиэлектроснабжения потребителей и эксплуатации энергосистем в целом.

Темне менее, следует напомнить, что характерные признаки нарушенияустойчивостиобъединенныхэнергосистембыливыявленыприиспользовании идеализированного описания переходных процессов, неучитывающего реальные динамические, частотные характеристики силовогоэлектрооборудования и его систем управления. В связи с этим нижевыполняется синтез измерительного органа противоаварийной автоматики спомощью строгого математического описания нелинейных уравненийчувствительности активной и реактивной мощностей (синхронизирующегомомента), при использовании которых формируется и вычисляется Якобиан(определитель этой системы уравнений).Синтезизмерительногоорганапротивоаварийнойавтоматикипредотвращения нарушения устойчивости межсистемных ЛЭП выполним напримере расчетной схемы рисунка 5.13. При этом будем полагать, чтомежсистемные связи 500 кВ выполнены двухцепными воздушными линиями.С учетом изложенного ранее, средства противоаварийной автоматики в280данной схеме размещаются на подстанциях 500 кВ (шины узлов 501, 502 и503, рисунок 5.13) межсистемного транзита 503-501.Тогда уравнения балансов активных wPk(t) и реактивных wQk(t)мощностей системообразующей электрической сети 500 кВ имеют вид: wP501 (t )  P501 (t ,U m 501,  u501 )  P501/ 502 (t ,U m 501,  u501 ,U m 502 ,  u502 ); wQ501 (t )  Q501 (t ,U m 501 ,  u501 )  Q501/ 502 (t ,U m 501,  u501 ,U m 502 ,  u502 ); wP502 (t )  P502 (t ,U m 502 ,  u502 )  P502 / 501 (t ,U m 502 ,  u502 ,U m 501,  u501 )+...+P502 / 503 (t ,U m 502 ,  u502 ,U m 503 ,  u503 );(5.24)wQ(t)Q(t,U,)Q(t,U,,U,)+...502m 502u502502 / 501m 502u502m 501 u501 502+Q502 / 503 (t ,U m 502 ,  u502 ,U m 503 ,  u503 ); wP503 (t )  P503 (t ,U m 503 ,  u )  P503 / 502 (t ,U m 503 ,  u ,U m 502 ,  u );503503502 wQ503 (t )  Q503 (t ,U m 503 ,  u )  Q503 / 502 (t ,U m 503 ,  u ,U m 502 ,  u );503503502где P501 , Q501 - соответственно активные и реактивные составляющиеаналитического сигнала мощности узла 501, измеряемые в [Вт] и [вар];U m501 ,  u501 - соответственно мгновенная амплитуда и мгновенный уголнапряжения,контролируемогонашинахузла501,измеряемыев[В] и [градус];P501/ 502 , Q501/ 502 - активные и реактивные составляющие аналитическогосигнала обменной мощности в сечении 501-502, контролируемые со стороныузла 501 и измеряемые в [Вт] и [вар].Пояснения для величин системы уравнений (5.24) даны для одного изсочетаний (501 и 502) индексов узлов расчетной схемы рисунка 5.13.Физический смысл остальных узловых и обменных мощностей полностьюаналогичен.Вычислениекоэффициентовчувствительностиуравненийсинхронизирующих мощностей производится при дифференцированиивыражений (5.24) и (5.10), (5.11), (5.14) и (5.15).

Характеристики

Список файлов диссертации