Отзыв оппонента (Обоснование выбора математических моделей газотурбинных и парогазовых установок для расчетов переходных процессов в электроэнергетической системе)

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертацию Бахмисова Олега Владимировича «Обоснование выбора математических моделей газотурбинных и парогазовых установок для расчетов переходных процессов в электроэнергетической системе», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 «Электрические станции и электроэнергетические системы» 1.

А альиость темы В настоящее время в ЕЭС России массово строится генерация с применением газотурбинных установок, как в составе паро газовых энергоблоков, так и в виде газовых энергоблоков. Работа данного оборудования в энергосистеме имеет особенности, которые необходимо корректно моделировать при расчетах электромеханических переходных процессов и которые оказывают существенное влияние на динамическую устойчивость генерирующего оборудования при различных возмущениях.

2. Степень обоснованности иа чпых положений выво ов и екомеи а ий с о м ли оваииыхв иссе та ии Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 100 наименований и пяти приложений. В пе вой главе определены: значимые для моделирования характеристики ГТУ и ПГУ; достоинства и недостатки отдельных моделей ГТ, применяемых при исследованиях электромеханических переходных процессов; характерные свойства ГТ как объекта моделирования в составе ЭЭС; особенности математического моделирования паровой части ПГУ.

Показано, что динамические характеристики ГТУ и ПГУ значительно отличаются от характеристик традиционных энергоблоков на базе ПТ. Выявлены принципы верификации характеристик модели ГТУ. Во вто ой главе рассмотрены особенности моделирования ГТУ и ПГУ при исследовании переходных процессов в ЭЭС. Приведен обзор существующих моделей ГТУ и ПГУ, применяемых в исследованиях переходных процессов в ЭЭС.

Выявлены характерные свойства моделей, проведено их сравнение. Показано, что современные системы регулирования и технологические защиты ГТ оказывают значительное влияние на электромеханические переходные процессы, в том числе демпфирование колебаний режимных параметров. Установлено, что динамические характеристики ГТ и особенности технологических защит ГТ могут усугублять аварийную ситуацию при снижении частоты в энергосистемах, возможна неустойчивая работа ГТ в переходных режимах, вызванных возмущениями в ЭЭС.

Показана необходимость подробного исследования свойств ГТУ и ПГУ в переходных процессах ЭЭС. В т етьей главе проведена оценка влияния характеристик ГТ на динамическую устойчивость. Показаны различия в динамике регулирования ГТУ открытого цикла и ГТ, работающих в составе ПГУ. Выявлено, что отличия в способе регулирования данных агрегатов влияют на характер изменения мощности в переходном процессе.

Показано, что характеристики ГТ должны учитываться при планировании развития энергосистемы и влияют на необходимый объем резервов, Определены условия, при которых требуется использование более точных моделей турбин, представлен алгоритм выбора модели ГТУ и ПГУ в зависимости от задачи исследования. Приведены особенности программно-аппаратной реализации модели П': необходимые вычислительные методы, архитектура приложения, которая позволяет оптимально использовать вычислительные ресурсы.

3, остове ность на чных положений выво ов и екомен а нй е о и лн ованных в нссе та пн обусловлена тем, что расчеты переходных процессов в ЭЭС проводились с помощью апробированных методов и программных комплексов; при моделировании основного оборудования электрических сетей используются общепринятые допущения; реализованные в процессе работы модели и алгоритмы управления созданы с использованием характеристик реального оборудования, в том числе установленного в ЕЭС России.

4. На чн ю новизн положений выво ов и екомен а ий е о и ли ованных вдиссе та ни определяют следующие положения: 4.1. Реализованы математические модели ГТУ и ПГУ, позволяющие учитывать динамические характеристики изменения мощности агрегатов, влияние отклонения частоты в энергосистеме, а также ограничения при работе на частичных нагрузках и особенности регулирования турбин при больших возмущениях в ЭЭС и быстрых изменениях режима работы, 4.2. Разработан алгоритм выбора и режимной адаптации модели ГТУ/ПГУ в зависимости от задачи исследования и объема располагаемых исходных данных.

4.3. Приведена оценка влияния характерных свойств ГТУ и ПГУ на переходные процессы в ЭЭС. 5. П актическ ю еииость ез льтатов аботы определяют следующие предложенные и разработанные достижения диссертанта: 5.1. Проведенные исследования позволили создать необходимую методологическую базу для реализации цифровых моделей ГТУ/ПГУ и их применения в составе моделей ЭЭС. 5.2. Представленные в работе модели и подходы к моделированию могут быть использованы при расчетах электромеханических переходных процессов в ЭЭС„содержащих ГТУ и П1 У, с помощью существующих ПВК, а также при создании моделей для гибридных и электродинамических моделей ЭЭС.

5.3. Более точное моделирование ГТУ и ПГУ в ЭЭС позволяет не только выбрать уставки систем регулирования и алгоритмы управления, но и оценить вероятность развития аварий, которые обусловлены характерными свойствами ГТУ и ПГУ. Тема рассматриваемой диссертации соответствует профилю специальности 05.14.02 — «Электрические станции и электроэнергетические системы».

Результаты выполненных исследований и разработок в достаточной мере отражены в публикациях автора. 6. Замечания и воп осы по диссе та~ ии 6.1. На стр. 31 указано, что «без проведения натурных испытаний невозможно достоверно оценить точность существующих моделей 1 ТУ применительно к конкретной станции». На самом деле применение современных систем мониторинга переходных режимов (СМПР) позволяет с достаточной точностью верифицировать модели генерирующего оборудования, работающего в реальных условиях, что отражено, например, в работах АО «НТЦ ЕЭС». 6,2.

На стр. 45 указано„что регулятор частоты вращения оснащается обратной связью по мощности. В российской нормативно-технической документации (в частности, ГОСТ Р 55890-2013 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно- диспетчерское управление. Регулирование частоты и перетоков активной мощности. Нормы и требования») принято различать регулятор частоты вращения и регулятор мощности с коррекцией по частоте. В некоторых случаях регулятор частоты вращения называется регулятором скорости (например, стр.47, стр.64). Необходимо использовать более корректную терминологию в диссертации.

6.3. В диссертации некорректно используется термин «зона нечувствительности», например, на стр.66. В соответствии с ГОСТ Р 55890- 2013 зона нечувствительности — это характеристика оборудования, а то, что приведено в диссертации это «мертвая полоса первичного регулирования», которая может задаваться персоналом и составляет 50,00~0,02 Гц при участии генерирующего оборудования в нормированном первичном регулировании частоты и 50,00Ю,075 Гц при участии в общем первичном регулировании частоты. 6,4. На стр. 55 указано, что «допустимый диапазон работы ГТУ и ПГУ по частоте электрического тока в энергосистеме меньше, чем у другого генерирующего оборудования», на самом деле большинство ГТУ и ПГУ эксплуатирующихся в ЕЭС России соответствуют российским требованиям по времени работы в различных диапазонах частот, что соответствует диапазонам работы паросилового генерирующего оборудования. 6.5.

Табл. 1 на стр.57 приведены ограничения времени эксплуатации одновальной ГТ на частотах, отличных от номинальной, несоответствующие требованиям российских НТД, 6.6. В п. 3.1 в качестве возмущающих воздействий необходима было бы рассмотреть нормативные возмущения в соответствии с «Методическими указаниями по устойчивости энергосистем». 6.7. На стр. 95 указано, что «регулирование по частоте вращения может быть не активно».

Работа генерирующего оборудования с отключенным регулятором частоты вращения запрещена (см. ГОСТ Р 55890- 2013), 7. Заключение Приведенные замечания не подвергают сомнению основные результаты и выводы по диссертации и не снижают положительную оценку работы в целом. Диссертация Бахмисова О.В. представляет собой завершенную научно-квалификационную работу на актуальную тему, в которой на основании выполненных автором исследований реализованы математические модели ГТУ и ПГУ, разработан алгоритм выбора и режимной адаптации модели ГТУ/ПГУ в зависимости от задачи исследования и объема располагаемых исходных данных, приведена оценка влияния характерных свойств ГТУ и ГП У на переходные процессы в ЭЭС.

Диссертационная работа удовлетворяет требованиям п.9 «Положения о присуждении ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2013 года №842 в Официальный оппонент, доктор технических наук, начальник Службы внедрения протиВОВВарийнОЙ и режимной автоматики АО «СО ЕЭС» Сацук Евгений Иванович Ч'елефон: +7-499-218-88-88 е-пза11: заьп1с-е1фзо-ирз.ги пОчтОВый адрес Организации: 109074, Россия г.Москва, Китайгородский проезд, д.

7, стр. 3 Подпись Е.И. Сацука заверяю Начальник департамента управления персоналом ,~:/': П.О. Шарыпанов редакции от 29 мая 2017 года, и заслуживает положительной оценки, а ее автор Бахмисов Олег Владимирович, достоин присуждения ему ученой степени кандидата технических наук. .