Диссертация (1143218), страница 42

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

Текст из файла (страница 42)

Повышенные значениярасчетного тока намагничивания трансформаторов тока только усугубляютпроблему качества фильтрации – приведённая погрешность вычисленияпервичного тока может достигать значений более 90 %.3. Разработан быстродействующий нестационарный фильтр свободныхсоставляющих электрических сигналов с улучшенными показателями точностивосстановления полезного сигнала.Установлено незначительное влияние амплитуды и декремента затуханиясигнала аддитивной помехи на качество восстановления полезного сигнала.Приведённая погрешность восстановления полезных электрических сигналовсоставляет не более 5 % при быстродействии фильтра 10 мс. По истеченииоколо 20 мс фильтр соответствует лабораторному классу точности.4.

Разработаныиобоснованысхемыфильтров(измерителей)аналитических сигналов фазного напряжения и тока. Синтезированы двеструктурныесхемыизмерениячастотыэлектромагнитныхиэлектромеханических колебаний, которые особо актуальны для созданиявысокоточныхустройствизмерениямгновеннойчастотыивысокоэффективных средств регулирования (АРВ и АРЧМ).Обе схемы обладают приемлемой относительной погрешностью (не более2 %)измерениямгновеннойчастотыэлектромагнитныхколебанийвквазистационарных асинхронных режимах с разностью частот процесса ±10 Гц.При малых отклонениях частоты (не более ±1 Гц) измеритель частотысоответствует лабораторному классу точности – приведенная погрешностьсоставляет не более 0,05%.

Показана высокая эффективность такого способарасчета мгновенной огибающей фазных сигналов даже при их малых уровнях вквазистационарных асинхронных режимах и в режимах металлических КЗ. В296режимах несимметричных КЗ приведенная погрешность измерения мгновеннойамплитуды составляет менее 5 %.5. Разработанауточненнаяматематическаямодельрекурсивногофильтра (измерителя) мгновенной частоты.

Разработанный нестационарныйцифровой фильтр особенно актуален при проектировании современныхбыстродействующих и чувствительных систем контроля, защиты и управления.В результате его апробации при цифровой обработке (с частотойдискретизации 1,8 кГц, 36 отсчетов АЦП) осциллограмм аварийных режимовОЭС Северо-Запада выявлено снижение его быстродействия при высокойскорости изменения сигналов. Для квазистационарных условий погрешностьизмерения мгновенной частоты электромагнитных колебаний около 1 %достигается за 2-3 итерации.

С учетом этого сформулированы необходимые идостаточные требования к скорости измерений электрических сигналов внестационарных режимах с приведенной погрешностью не более 5 % - частотадискретизации должна быть не менее 12,6 кГц.6. Разработана методика и программные алгоритмы идентификацииэлектрических параметров математических моделей эквивалентной нагрузки,силовых трансформаторов и распределенных параметров многопроводныхвоздушных линий электропередачи.Показанаединственностьисуществованиерешениязадачиидентификациив пространствеRLC-параметров. Установлена высокаячувствительность к заданию нулевых начальных значений RLC-параметровэквивалентной нагрузки, параметров RП, C воздушных ЛЭП и параметров Rμ, Lμветви намагничивания силовых трансформаторов. Стартовые нулевые RLпараметры моделей ЛЭП и трансформаторов соответствуют малым (не более3 %) значениям векторной функции среднеквадратичной ошибки E(X), котораямонотонно убывает к точке сходимости системы уравнений идентификации.Программные алгоритмы идентификации электрических параметровапробированы при проведении натурных экспериментов по исследованиюпроцессоввключениясиловыхтрансформаторов.Установлено,чтоиндуктивности рассеяния обмоток высшего (LВН σ) и низшего (LНН σ)напряжения в сверхпереходной стадии процесса являются практически297линейными.

Взаимная индуктивность обмоток НН и ВН (MНН-ВН) изменяетсяасимптотически в достаточно широком диапазоне до ± 15 % относительноустановившихся значений. В связи с этим для эффективного и качественноговоспроизведения токов намагничивания трансформаторов требуется ихуточненноематематическоеописаниесучетомнелинейностиегохарактеристик.7. Созданиапробированрекурсивныйпрограммныйалгоритмидентификации распределённых параметров многопроводных ЛЭП 110-330 кВОЭС Северо-Запада применительно к численному определению места КЗ.Идентификация распределённых ёмкостей Cф фаз относительно землипроизводится с наибольшей (около 13 %) относительной погрешностью.Относительнаяпогрешностьидентификациифазныхпродольныхиндуктивностей Lф имеет приемлемые значения около 2-4 %.

В результатеапробациичисленнойпроцедурыопределенияместаоднофазныхимеждуфазных КЗ на ВЛ 110-330 кВ показана её высокая эффективность - посравнению с данными осмотра персоналом ремонтных служб абсолютная помодулю погрешность составила не более 0,8 км.8. Синтезированы схемы нелинейных фильтров токов намагничиваниясиловых трансформаторов и фильтров токов смещения межсистемных ЛЭП длякоррекции рабочих сигналов их продольных токовых дифференциальныхзащит силового электрооборудования.Обоснована по условиям обеспечения устойчивости необходимостьобратной связи, учитывающей влияние потерь на перемагничивание. Показано,что ошибки в задании параметров фильтра обусловливают повышенноезатухание и меньшее искажение расчётных первичных сигналов силовыхтрансформаторов и, как следствие, приводят к незначительному загрублениюзащиты при внутренних КЗ.В результате сравнения двух разработанных в диссертации схемфильтрации тока смещения ВЛ установлено, что лучшими показателями сточки зрения простоты реализации, чувствительности и быстродействияобладают фильтры, с контролем ортогонального дополнения (по Гильберту)сигналов фазных напряжений.2989.

Разработанаобобщеннаяструктурабыстродействующейивысокочувствительной систем продольной токовой дифференциальной защитысиловых трансформаторов и воздушных линий электропередачи 330-750 кВ скоррекцией рабочих и тормозных сигналов.Показано, что при отсутствии коррекции рабочих и тормозных сигналовзащиты не возможно одновременно удовлетворить требования по обеспечениюеё нормативной чувствительности и селективности. Для решения этойпроблемыпредложеныинаучнообоснованыспособылинеаризациихарактеристики срабатывания защиты токами намагничивания силовыхтрансформаторов или токами смещения ЛЭП.Использование коррекции рабочих сигналов в объеме 80..100 % наиболееэффективно при пониженном уровне (КТ = 0,1..0,2 о.е.) тормозного сигнала.Адаптивный способ коррекции позволяет получить минимальные токисрабатывания защиты IСЗ min ≈ 0,1 о.е.

и коэффициенты торможения КТ0,1 о.е.10. Разработаны методические указания по расчету минимального токасрабатывания, уровня тормозных и коррекционных сигналов для защит слинеаризацией динамической характеристики при условии обеспечения ихселективности и заданной (или нормативной) чувствительности.Показано, что абсолютная селективность защиты, характеризующаясянулевым значением минимального тока срабатывания (IСЗ min = 0), достигаетсяпри 100-120 % коррекции рабочих сигналов.

Нормативная чувствительностьдостигается при коэффициенте торможения КТ(Kμ, KС)коррекцииравном0,70-1,25 о.е.0,2 о.е. и коэффициентеУвеличениекоэффициентаторможения более чем KT = 0,35-0,40 о.е. приводит к сужению областиселективности.11. Предложенаиразработанасовременнаяпротивоаварийнаяавтоматика выявления и ликвидации квазиустановившихся асинхронныхрежимов синхронных генераторов с расширенными функциональнымивозможностями. Выполнен синтез измерительного органа АЛАР с контролемортогональныхсопротивления.составляющиханалитическогосигналакомплексного299Разработаныметодическиеуказанияпорасчетуполигональныххарактеристик срабатывания относительно индуктивных сопротивлений xd и x′dгенератора.Предотвращениеасинхронныхрежимовгенераторов,обусловленных потерей возбуждения, производится одной из двух ступенейАЛАР с трапецеидальной характеристикой срабатывания.12.

Разработанабыстродействующаяивысокочувствительнаяпротивоаварийная автоматика предотвращения нарушения устойчивостимежсистемных линий электропередачи.Внедрение предложенного закона вычисления объема противоаварийныхуправляющих воздействий позволяет эффективно и безопасно управлятьзагруженностью межсистемных линий электропередачи, обеспечивая при этомих устойчивость с необходимым по условиям регулирования запасоммощности.300Приложение А (обязательное).

Акты внедрения результатовработы1. АктвнедрениярезультатовработывООО«ПАРМА»,г. Санкт-Петербург.2. Акт внедрения результатов работы в ОАО «Шнейдер Электрик»,г. Санкт-Петербург.3. Акт внедрения результатов работы в ОАО «Шнейдер Электрик»,г. Москва.4. АктвнедрениярезультатовработывООО«Энергопроминжиниринг», г. Москва.5. АктвнедрениярезультатовработывАО«НоваяЭРА»,г. Санкт-Петербург.6.

Акт внедрения результатов работы в АО «ЦКБ «Коралл»,г. Севастополь.7. Акт внедрения результатов работы в Филиал ПАО «РусГидро«Бурейская ГЭС», Амурская область, пос. Талакан.8. Акт внедрения результатов работы в ОАО Ленгидропроект,г. Санкт-Петербург9. Акт внедрения результатов работы в Филиал АО «КонцернРосэнергоатом» «Ленинградская АЭС», г. Сосоновый Бор.10.Акт внедрения результатов работы в Филиал АО «КонцернРосэнергоатом» «Курская АЭС», г. Курчатов.11.Акт внедрения результатов работы в ООО «НПП «РТС-Электро»,г.

Санкт-Петербург301302303304305306307308309310311312Приложение Б (обязательное). Уравнения идентификациипараметров силовых трансформаторовНиже в выражениях (П Б.7) – (П Б.12) описаны шесть диагональныхкоэффициентов чувствительности и шесть уравнений идентификации(П Б.1) – (П Б.6) параметров силовых трансформаторов, которые в связи с ихобъёмностью не вошли в основной текст главы 2.T  E12 ( Х ) 2 R1  R X L21tttt Tt Tu12 d  R12 tt Ti12d  2 R1Xi1 (i1  i2 )d  2 R1 X L1ttt Tu1i1d  2 R1 X L1tt T (i1 pi1)d tt T i1( pi1  pi2 )d X L1tpi (i  i )d  t T t T 1 1 2 2 t TttX X2  2 L1   pi1 ( pi1  pi2 )d  R2   (i1  i2 )2 d t Tt TttX2 R   u1 (i1  i2 )d  2 R     (i1  i2 )( pi1  pi2 )d  t Tt T2X( pi1 )2 d  2pi1u1d  2 R X 2tt u1( pi1  pi2 )d   2  t T ( pi1  pi2 )t Tt  2X   d .ttttt 2 X L 2 R2 22  u 2 ( pi2  pi1 )d     i2 pi2 d  R2  i2 d  t Tt Tt Ttt2 X L2  t 2 X  R2  2 R R2   i2 (i2  i1 )d  i2 ( pi2  pi1 )d   2   ( pi2 ) 2 d   t T  t Tt T 2 R X L 2  t 2 X  X L2  t  pi2 (i2  i1 )d     pi2 ( pi2  pi1 )d   2t Tt T  2 R X  R  (i2  i1 ) d   t T 2(П Б.1) 2 X L2 2t Tu 2 d   2 R2 t Tu 2 i2 d    t Tu 2 pi2 d   2R t Tu 2 (i2  i1 )d tTE22 ( X ) 2t2X2  tt  (i2  i1 )( pi2  pi1 )d   2   ( pi2  pi1 ) 2 d t Tt T(П Б.2)313T  E32 ( Х )X L12 R1 X2X   X L12tt TXtt Ttpt T2 R 21t Tt(2)t R12 tt ( pi ) d  2R1t T pu1 pi1d 21t Tt( pi1 p (2)i1 )d  2 R1  R tX L12 pi1( pt T2 ( pu ) dh22 R1 t(2)i1  p (2)i2 )d i1 pu1d  2 R t TX L1pi1 ( pi1  pi2 )dt TX L21 t ( p (2)i1 )2 d 2t Ttpt T(2)i1 ( pi1  pi2 )d p (2)i1 ( p (2)i1  p (2)i2 )d  R2 pu1 ( pi1  pi2 )d  2 R  pu1( pt T(2)i1  p i2 )d (2)XX 22tt T ( pi1  pi2 )tt T ( pi1  pi2 )( pt (pt T(2 )(2)2(П Б.3)d i1  p (2)i2 )d i1  p (2)i2 )2 d .tttTE42 ( X ) 2 X L2 2(pu)d2Rpupidpu 2 p ( 2 ) i2 d 2 22t T 2h2t Tt T  2X   2 R   pu 2 ( pi2  pi1 )d   t Tt   ( pi ) 2 X L 2 R2 ( 2)2   pi2 p i2 d  R2 t Tt t  pu 2 ( p ( 2 ) i2  p ( 2 ) i1 )d t Tt22d t T 2 X  R2  t  pi2 ( p ( 2 ) i2  p ( 2 ) i1 )d  2 R R2   pi2 ( pi2  pi1 )d  t Tt Ttt2X  2 R X L 2   p ( 2 ) i2 ( pi2  pi1 )d   L22   ( p ( 2 ) i2 ) 2 d   t T  t Ttt 2 X  X L2 ( 2)( 2)( 2)2 p i2 ( p i2  p i1 )d  R  ( pi2  pi1 ) 2 d 2t Tt Tt  2 R X   X2  t t  ( pi2  pi1 )( p ( 2 ) i2  p ( 2 ) i1 )d   2   ( p ( 2 ) i2  p ( 2 ) i1 ) 2 d t Tt T(П Б.4)314T  E5 ( Х )  h 222 R1 X L12 R1 X22X L1tt T2Xtt Ttt T (u / p) d21t T R12 (i1 / p)(i1  i2 )d ttt (i / p) d  2R1t T (u1 / p)(i1 / p)d 21t Tt (i1 / p)((i1 / p)  (i2 / p))d ((i1 / p)i1 )d  2 R1  R i1 (u1 / p)d  2 R X   X L12 R 2tt TX L212X L1i1 (i1  i2 )d  R2 t Tt i1 d t T2t i1((i1 / p)  (i2 / p))d (П Б.5)t Tt ((i1 / p)  (i2 / p))t TtX2d t (u1 / p)((i1 / p)  (i2 / p))d  2R    t T ((i1 / p)  (i2 / p))(i1  i2 )d t TtX 2t (u1 / p)(i1  i2 )d   2  t T (i1  i2 )t T2d . 2 X L2 TE ( X )  h   (u 2 / p ) d   2 R2   (u 2 / p )(i2 / p )d    (u 2 / p )i2 d  t Tt Tt Tt262tt2t  2X   2 R   (u 2 / p )(i2 / p  i1 / p )d   t T   (i 2 X L 2 R2 2   (i2 / p )i2 d  R2t Ttt2t  (u 2 / p )(i2  i1 )d t T/ p ) 2 d t T 2 X  R2  t  (i2 / p )(i2  i1 )d  2 R R2   (i2 / p )(i2 / p  i1 / p )d  t Tt Ttt2X  2 R X L 2   i2 (i2 / p  i1 / p )d   L22   i22 d   t T  t Tt 2 X  X L2  t22  i(ii)dR  (i 2 / p  i1 / p ) d 2 2 2 1t Tt Tt(П Б.6)  2 R X    X 2t  (i2 / p  i1 / p )(i2  i1 )d   2t TКоэффициентыдифференцированиясоответствующемутрансформаторов:t (i2  i1 ) 2 dt Tчувствительностиуравненийполучаютидентификацииидентифицируемомуврезультате(П Б.1) – (П Б.6)параметрупосиловых315ttX L1 t2Riduid (i1 pi1 )d   1111 t TE11 t Tt TttR1 TE1  R  i (i  i )d  X   i ( pi  pi )d 1 122 t T 1 1t T(П Б.7)tt tX   u 2 i2 d    L 2   i2 pi2 d  R2  i22 d    t TE 21  t Tt TtR2 TE2  X  t  R  i2 (i2  i1 )d      i2 ( pi2  pi1 )d t Tt T(П Б.8)ttX L1 t (2) 211(2)(2) R1   ( pi1 p i1 )d  2  ( p i1) d   p i1 pu1d   t T t TE3h2   t TttX L1 TE3  R  1  p (2)i ( pi  pi )d  X   p (2)i ( p (2)i  p (2)i )d 112112   2 t Tt T(П Б.9)E 4X L 2t 1  tR tX    pu 2 p ( 2) i2 d    2   pi2 p ( 2) i2 d   L22   ( p ( 2) i2 ) 2 d    t T  t Th 2    t TttTE4   R  X ( 2)( 2)( 2)( 2)       p i2 ( pi2  pi1 )d     2   p i2 ( p i2  p i1 )d t Tt T tX L1 t i1 ((i1 / p)  (i2 / p))d   R1  (i1 / p)((i1 / p)  (i2 / p))d  t Tt TttE51 2R((i/p)(i/p))d(u/p)((i/p)(i/p))d2112R TE5h 2   t T 1t T X t ((i1 / p)  (i2 / p))(i1  i2 )d   t T(П Б.10)(П Б.11)t 1  t    (u 2 / p)(i2  i1 )d   R2  (i2 / p)(i2  i1 )d    t T  t Tt R  tE 61   X L2  (i2 / p  i1 / p)(i2  i1 )d  i2 (i2  i1 )d  X  TE6 h 2    2 t T t T  X  t2   2   (i2  i1 ) d   t T(П Б.12)316Приложение В (обязательное).

Характеристики

Список файлов диссертации