Диссертация (1143218), страница 40

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

Текст из файла (страница 40)

Опуская промежуточныепреобразования нетрудно показать, что коэффициенты чувствительностиузловых, обменных активных и реактивных мощностей к изменению281напряжений на шинах подстанций межсистемного транзита могут бытьнайдены из соотношений:PkP k ;U m k U m kQkQ k ;U m k U m kPk / nP k /n ;U m k U m kQk / n Qk / n;U m k U m k(5.25)Pk / nPQk / n Qk / n k /n ;.U m n U m nU m n U m nгде n, k – соответствующие индексы узлов расчетной схемы.В свою очередь чувствительность синхронизирующего момента кизменению соответствующих углов напряжений контролируемых на шинахподстанцийавтоматикоймежсистемныхсвязейпредотвращенияопределяетсянарушениявыражениями(сустойчивостиучетомранееразработанных моделей (5.14), (5.15) обменной мощности):Pk Qk ; uQk  Pk ; uPk / n Qk / n ; uQk / n  Pk / n ; ukkk(5.26)kPk / nQk / n Qk / n ; Pk / n . un unТаким образом, оценка устойчивости межсистемного транзита 500 кВтрехмашиннойрасчетнойсхемыэнергообъединения(рисунок 5.13)производится в результате вычисления Якобиана (определителя) матрицыкоэффициентов, формируемой согласно (5.27).На рисунке 5.16 показаны расчетные зависимости активных мощностейP 501/502 (сплошная линия) и P 502/503 (пунктирная линия) межсистемнойэлектропередачи 500 кВ.

Штриховой линией на этом же рисунке показанхарактер изменения Якобиана J (t) в синхронном и асинхронном режимах.282 P501 Um 501 Q501 U m 501 P502 / 501 U m 501J (t )   Q502 / 501 Um 501 0 0P501 uP501/ 502 u0501P501/ 502U m 502Q501 uQ501/ 502U m 502Q501/ 502 u0P502 / 501 uP502U m 502P502 u502P502 / 503U m 503Q502 / 501 uQ502U m 502Q502 uQ502 / 503U m 5030P503 / 502U m 502P503 / 502 uP503U m 503Q503 / 502U m 502Q503 / 502 uQ503U m 50350150150105025025025025020P502 / 503  u503Q502 / 503  u503 P503  u503 Q503  u503 0(5.27)Рисунок 5.16 – Изменение Якобиана J (штриховая линия) и активных мощностей P 501/502(сплошная линия), P 502/503 (пунктирная линия) в приемной части трехмашинной ЭЭС сдвухцепными межсистемными ЛЭП и соотношением Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г2 = 0,5·Sбаз;Р Г3 = Sбаз при утяжелении режима.Угловая характеристика активной мощности P 501/502 в сечении 501-502,а также зависимости изменения Якобиана, J и его приращения dJ по углу показаны на рисунках 5.17, а, б.283а) направление мощности от шин узла 502 к шинам узла 501б) направление мощности от шин узла 501 к шинам узла 502Рисунок 5.17 – Характеристика активной мощности P 501/502 (сплошная линия), Якобиана J(штриховая линия) и его приращения dJ (штрихпунктирная линия) при утяжелениирежима в приемной части трехмашинной ЭЭС с двухцепными межсистемными ЛЭП исоотношением Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г2 = 0,5·Sбаз; Р Г3 = Sбаз.284Аналогичные угловые характеристики мощности и зависимостиизменения Якобиана (рисунки 5.18 - 5.20) получены в результате численныхэкспериментов по исследованию устойчивости остальных расчетных схем,структуры которых приведены в предыдущем разделе.

Для удобстваотображения(масштабирования)результатовочевидныезависимостиприращения Якобиана dJ () на рисунках 5.18 - 5.20 не показаны.Из анализа этих рисунков следует, что в моменты времени околоt = 10,61 с (и повторно t = 21,31 с) возникает асинхронный ход межсистемнойэлектропередачи в контролируемом сечении 501 - 502 с последующейресинхронизацией в момент около t = 11,48 с (t = 22,14 с). Наименьшие(отрицательные)значенияактивноймощностисоответствуютугламэлектропередачи около 307°(рисунок 5.17, б).ОсобоследуетвыделитьхарактернуюособенностьЯкобиана(штриховая линия, рисунки 5.16 - 5.20) - во всех расчетных экспериментахэта функция имеет два экстремума, а её изменение происходит без сменызнака. Максимум Якобиана располагается в области углов  = 278,36°(рисунки 5.16, 5.17, б),характеризующихсяизменениемнаправления(отрицательными значениями) активной мощности.

Минимум Якобиана(рисунки 5.17, а, 5.18 - 5.20) всегда находится в области углов искусственнойустойчивости (γ = 90,90°, рисунок 5.17, а и др.) - правее максимума угловойхарактеристикимощности(γ = 83,55°, рисунок 5.17, аидр.).Этойэкстремальной точке Якобиана соответствует граница области устойчивостимежсистемной электропередачи, которая может быть определена покритерию равенства нулю частной производной Якобиана по углу(рисунок 5.17, а, штрихпунктирная линия, точка ∂J/∂γ = 0).С учетом выявленного критерия (∂J/∂γ = 0) в диссертации исследуетсяпредлагаемыйпротивоаварийногоавторомуправленияпропорционально-интегральныйобменноймощностьюизменения Якобиана J(t) и его производной pJ(t):сзаконконтролем285Рисунок 5.18 – Угловая характеристика активной мощности P 501/502 (сплошная линия) иизменение Якобиана J (штриховая линия) при утяжелении режима трехмашинной ЭЭС содноцепными ЛЭП 500 кВ и соотношением Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г2 = 0,5·Sбаз; Р Г3 = Sбаз.Рисунок 5.19 – Характеристика активной мощности P 501/502 (сплошная линия) и ЯкобианаJ (штриховая линия) при утяжелении режима пятимашинной ЭЭС с одноцепнымиЛЭП 500 кВ и соотношением Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г2 = Р Г3 = Р Г4 = 0,5·Sбаз; Р Г5 = Sбаз.286Рисунок 5.20 – Угловая характеристика активной мощности P 501/502 (сплошная линия) иизменение Якобиана J (штриховая линия) при утяжелении режима пятимашинной ЭЭС сдвухцепными ЛЭП и соотношением Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г2 = Р Г3 = Р Г4 = 0,5·Sбаз; Р Г5 = Sбаз.kp P  1  pTзап   J   kп  и pTи 1  pTд при -10-3 о.е./с  pJ  10-3 о.е./с,(5.28)где Tзап – постоянная времени, учитывающая полное запаздываниевведения противоаварийного воздействия, c;kп, kи - соответственно,коэффициентыпропорциональногоиинтегрального каналов противоаварийного управления мощностью, о.е.;Tи – постоянная времени интегрирования, принимаемая равной 0,2 c;Tд – постоянная времени дифференциального звена, равная 5 мc.В представленном выше выражении (5.28) для исключения излишнихсрабатыванийизмерительногооргана,вычисляющегообъемпротивоаварийного воздействия ΔP, введена зона нечувствительностиpJ Є [-0,001; 0,001] о.е./с.Кромеэтогодляправильнойработыизмерительного органа в условиях колебаний Якобиана J (и как следствие287колебаний его производной pJ) используется интегрирующее звено скоэффициентом усиления kи и постоянной времени интегрирования Tи.Для оценки устойчивости предложенного закона противоаварийногоуправления найдем корни уравнения (5.28):2111 1 kи 1     4  1  kп  Tи  Tд  Tзап Tд Tзап  Tд Tзап p1,2  sign( J ) ;2(5.29)Из анализа выражения (5.29) следует, что при отсутствии смены знакаЯкобиана J система противоаварийного управления будет устойчива приположительных значениях коэффициентов kп, kи и постоянных времениTи, Tд, Tзап, поскольку вещественные части корней будут отрицательными.Для некоторого упрощения анализа эффективности предлагаемого законапримем его идеализацию в части отсутствия запаздывания (Tзап = 0) привведении противоаварийных воздействий.

С учетом этого допущениярешение уравнения (5.28) имеет вид:p  sign( J ) Сделанное1Tдранееk  1  и  , kп  Tи при Tзап = 0.заключениеоб(5.30)устойчивостизаконапротивоаварийного управления также справедливо и для выражения (5.30).Численныеэкспериментыпоисследованиюэффективностипредлагаемого закона (5.28) противоаварийного управления производилисьпри постоянном значении коэффициента усиления интегрального канала,kи = 0,2 о.е., вариации коэффициента пропорциональности kп = 0,25 - 0,75 иотсутствиизапаздывания(Tзап = 0)привведениипротивоаварийныхвоздействий.Сформулированныйпротивоаварийноготаким образом принципуправляющеговоздействияврасчетапервуювеличиныочередьхарактеризуется, прежде всего, теоретической ценностью, поскольку не288Рисунок 5.21 – Характеристики изменения Якобиана J (штриховые линии) при вариациикоэффициента kп противоаварийного воздействия в приемной части трехмашинной ЭЭС сдвухцепными ЛЭП 500 кВ и соотношением Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г2 = 0,5·Sбаз; Р Г3 = Sбаз.Рисунок 5.22 – Изменение Якобиана J (штриховая линия, kп = 0,25 о.е.) и активноймощности P 501/502 (сплошная линия) при вариации коэффициента kп противоаварийноговоздействия в приемной части трехмашинной ЭЭС с двухцепными межсистемными ЛЭПи соотношением Р Г1 = 0,25·Sбаз; Р Г2 = 0,5·Sбаз; Р Г3 = Sбаз.289учитывает временное запаздывание, обусловленное техническимихарактеристиками и особенностями организации каналов связи для целейпротивоаварийного управления.

Характеристики

Список файлов диссертации