Диссертация (1143218), страница 41
Текст из файла (страница 41)
При практической разработке системыавтоматикиэтифакторымогутбытьучтенывыборомвеличиныкоэффициентов пропорционального kп и интегрального kи, учитывающихвведение упреждающего или некоторого избыточного противоаварийноговоздействия.Результаты исследования эффективности таких противоаварийныхуправляющих воздействий, направленных на разгрузку контролируемогосечения по мощности показаны на рисунках 5.21, 5.22. Противоаварийноевоздействие вводилось через вторичные регуляторы частоты и активноймощности агрегатов приёмной части объединенной энергосистемы. Кромеэтого, при сохранении объема генерируемой мощности могут бытьпредусмотрены альтернативные противоаварийные мероприятия, например,отключение нагрузки (САОН и др.). Анализ представленных характеристикизменениямощностиконтролируемомP 501/502сечении(рисунок 5.21, 5.22, штриховые(рисунок 5.22, сплошные501/502линии)ипозволяетлинии)якобианасделатьвыводвJобэффективности предложенного закона противоаварийного управления приненулевых, положительных коэффициентах пропорциональности kп.5.5.
Выводы по главе 51. Разработаны математические модели комплексного сопротивления,узловой и обменной мощностей, контролируемых в квазистационарныхрежимахработымногомашинныхобъединенныхэнергосистем.Математическое описание этих параметров является строгим и базируется навведенном ранее понятии обобщенных аналитических сигналов фазногонапряжения и тока, являющихся функциями времени. Использование этих290моделей позволяет выполнить качественный анализ квазистационарныхсинхронных и асинхронных режимов электросети и синтез современныхсредств противоаварийного управления.2. В результате экспертизы аварийных событий, обусловленныхпотерей возбуждения первым генератором Бурейской ГЭС, установлено, чтоимели место периодические сбои в работе контроллера АРВ-М. Предельноезначение генерируемой активной мощности гидрогенератором, потерявшемвозбуждение, по условиям допустимости его теплового состояния вкратковременном асинхронном режиме составляет 80 МВт.Границесоответствуетобластизагрузка,зарегистрированнымУстановленоасинхроннойравнаяэтогогенератора147 – 149 МВт,чтозначениям(150 МВт)мощности.загрузкисинхроннопредаварийнымнезначительноеустойчивостивлияниевеличинысоответствуетработающих агрегатов станции на успешность ресинхронизации асинхронноработающего генератора.3.
Сформулированы общие требования и даны рекомендации посовершенствованию и модернизации алгоритма автоматики ликвидацииасинхронного режима генераторов при потере возбуждения. Предложеноисключитьлогическуюблокировку«возбуждениеподано»вцепяхаварийного отключения автоматикой ликвидации асинхронных режимов припотере возбуждения гидрогенераторов Бурейской ГЭС.Для повышения чувствительности, селективности и быстродействияпротивоаварийной автоматики от потери возбуждения рекомендованоизменение её принципов выявления и ликвидации асинхронных режимов.4.
Предложенаиразработанасовременнаяпротивоаварийнаяавтоматика выявления и ликвидации квазиустановившихся асинхронныхрежимов синхронных генераторов с расширенными функциональнымивозможностями. В её основе реле минимального принципа действия сконтролемортогональныхкомплексного сопротивления.составляющиханалитическогосигнала291Показано, что использование защиты от потери возбуждения сполигональными характеристиками, ограниченными прямыми с углами -45ºи -60º, позволяет обеспечить её селективную работу в режимах короткихзамыканий и компенсации реактивной мощности электрической сети, а такжев режимах с электромеханическими синхронными колебаниями.5.
Разработаны методические указания по выбору характеристиксрабатывания двухступенчатой противоаварийной автоматики, одна изкоторыхпредназначенагенераторов,дляпотерявшихпредотвращениявозбуждение.асинхронныхДляэтойцелирежимовавторомрекомендовано применение трапецеидальной характеристики срабатыванияII ступени, с отстройкой индуктивных сопротивлений по продольной оси вустановившемся xd и переходном x′d режимах.Для повышения надежности селективной работы автоматики врежимах трехфазных металлических коротких замыканий на выводахгенераторов должна применяться четырехугольная характеристики I ступенис ограничением по верхней границе области срабатывания на уровне– (0,1 – 0,15)·x′d.5. Выполнены расчетные исследования колебательной устойчивостиобъединенныхэнергосистемцепочечнойикольцевойструктурыспротяженными межсистемными связями.
Установлено, что граница областиустойчивости нерегулируемой системы (модель Uf = const), а также системыс пропорциональным регулированием всегда располагается левее максимумаугловой характеристики. При этом выявлен неасимптотический характернарушения устойчивости. В этих режимах электромеханическая системавсегда устойчива при введении стабилизации через соответствующие каналыАРВ.6.
Для выявления границы колебательной устойчивости, которая всегдапредваряетапериодическоенарушениедействительнойрегулируемойсистемы со стабилизацией системообразующих параметров (напряжения,частотынапряжения)предложеналгоритмконтроляпроизведения292доминирующих корней или пропорционального ему функциональногоопределителя – Якобиана, J(t).В качестве критерия неасимптотического нарушения устойчивостиобъединеннойэнергосистемысинтенсивным(быстродействующим)управлением возбуждения предложен контроль равенства нулю приращенияЯкобиана, dJ(t) = 0.7. Разработана динамическая модель функционального определителя –Якобиана, J(t), на основе которого синтезирован измерительный органавтоматики предотвращения нарушения устойчивости межсистемных ЛЭПкрупных энергообъединений. В результате численных экспериментовпоказано, что контроль изменения Якобиана, J(t) и его приращения (dJ(t) = 0)эффективен для выявления границ неасимптотической устойчивости.Минимум Якобиана всегда находится в области углов искусственнойустойчивости, правее максимума угловой характеристики мощности исоответствует границе области колебательной устойчивости регулируемойобъединеннойэнергосистемыэлектропередачи,сАРВ-СД.характеризующихсяВасинхронныхизменениемрежимахнаправления(отрицательными значениями) активной мощности максимум Якобианарасполагается в области углов более 270°.8.
Авторомпредложениобоснованзаконпротивоаварийногоуправления обменной мощностью энергосистем с контролем измененияЯкобиана, J(t) и его производной pJ(t). Установлено, что при отсутствиисмены знака Якобиана система противоаварийного управления будетустойчива при положительных значениях коэффициентов kп, kи усиленияпропорциональной и интегральной составляющей сигнала управления, атакже при положительных постоянных времени интегрирующего (Tи),дифференцирующего Tд звеньев и эквивалентной постоянной времени.Учет запаздывания Tзап в структуре системы противоаварийногоуправления не вносит качественного изменения в оценку устойчивости293предложенного закона расчета противоаварийного воздействия, посколькувещественные части корней также будут отрицательными.Внедрениепредложенногозаконавычисленияобъемапротивоаварийных управляющих воздействий позволяет эффективно ибезопасно управлять загруженностью межсистемных линий электропередачи,обеспечивая при этом их устойчивость с необходимым по условиямрегулирования запасом мощности.294ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ1.
Разработанаметодикаисследованийнестационарныхрежимовнелинейного силового оборудования с использованием градиентного методачисленного интегрирования и параметрического критерия жесткости иустойчивости решения системы нелинейных дифференциально-алгебраическихуравнений. Применение этого численного метода позволяет исследоватьнестационарныережимысиловогоэлектрооборудованиясзаданнойпогрешностью и минимизацией вычислительных затрат.Достоверность разработанной методики подтверждена в результатеопытно-промышленныхиспытанийэлектропередачиСеверный500 кВуправляемоймежсистемнойКазахстан – Актюбинскаяобласть.Установлено практически полное совпадение измеренных и расчетныхмгновенных значений фазных токов намагничивания силовых трансформаторовв сверхпереходной стадии нестационарного процесса.Разработана и апробирована при проведении натурных экспериментовсистемарелейнойзащитыиавтоматикиуправляемоймежсистемнойэлектропередачи 500 кВ Северный Казахстан – Актюбинская область сфазоповоротным трансформатором.
В результате опытно-промышленныхиспытанийвыявленабыстродействиянеобходимостьтоковыхэлектрооборудованияповышениядифференциальных(трансформаторов,чувствительностиизащитсиловоголиний).Показанавоздушныхнеобходимость обоснования методов и способов формирования сигналовблокировки в пусковых режимах силового электрооборудования.2. Развита теория нелинейной фильтрации электрических сигналовприменительно к решению задачи повышения достоверности измерительнойчасти современных средств измерения и противоаварийного управления.Синтезирована и обоснована математическая модель нелинейногофильтра тока намагничивания и первичного тока трансформаторов тока.Выполненаоценкавлиянияначальной(остаточной)намагниченностисердечника, неточного задания основной характеристики намагничивания, а295также параметров вторичной нагрузки трансформаторов тока на погрешностьрасчета токов намагничивания.Установлено, что ошибки около 10 % в величинах индукции насыщенияхарактеристики намагничивания или сопротивления нагрузки математическоймодели трансформаторов тока характеризуются ухудшением линеаризации ихдинамической характеристики на 30-40 % и увеличением приведённойпогрешности расчета первичного тока до 50-60 %.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
