Диссертация (Управление нагрузкой на напряжении 0,4 кВ при действии автоматической частотной разгрузки в энергосистеме)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ«МЭИ»На правах рукописиГиёев Борбад МирзоевичУПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКОЙ НА НАПРЯЖЕНИИ 0,4 кВ ПРИДЕЙСТВИИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ РАЗГРУЗКИ ВЭНЕРГОСИСТЕМЕДиссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукСпециальность: 05.14.02Электрические станции и электроэнергетические системыНаучный руководительк.т.н., доц.

Арцишевский Я.Л.Москва, 20182СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙАВР автоматический ввод резерваАПВ автоматическое повторное включениеАОСЧ автоматика ограничения снижение частотыАОПЧ автоматика ограничения повышения частотыАРЧМ автоматическое регулирование частоты и активной мощностиАРЧВ автоматика регулирования частоты вращенияАСКУЭ автоматизированнаясистемаконтроляиуправленияэнергопотреблениемАЧР автоматическая частотная разгрузкаБД база данныхВИЭ возобновляемые источники энергииВРУ вводное распределительное устройствоВЛ воздушная линияГРЩ главный распределительный щитДН двигательная нагрузкаИС интеллектуальный счетчикКЗ короткое замыканиеКУД контроль удаленного доступаКЛ кабельная линияМП РЗА микропроцессорный терминал релейной защиты и автоматикиНИУ МЭИ-Национальный исследовательский университет, Московскийэнергетический институтПТК программно-технический комплексРЗА релейная защита и автоматикаСАОН специальная автоматика отключения нагрузкиСН статическая нагрузкаСЭС система электроснабженияТП трансформаторная подстанция3УРОВ устройство резервирования отказа выключателяЭС энергетическая системаУСПД устройство сбора и передачи данныхЭВМ электронная вычислительная машинаЭЭС электроэнергетическая системаЧАПВ частотное автоматическое повторное включениеAMR automatic meter readingPLC Power Line CommunicationSM smart meterGPS Global Positioning System, глобальная навигационная системаPSCAD Power Systems Computer Aided Design4ОГЛАВЛЕНИЕСПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ..................................................

2ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................ 61.СОСТОЯНИЕСПОСОБОВВОПРОСАОГРАНИЧЕНИЯИССЛЕДОВАНИЯ.НАГРУЗКИПРИОБЗОРСУЩЕСТВУЮЩИХНЕБАЛАНСЕАКТИВНОЙМОЩНОСТИ ...................................................................................................................................... 141.1. Возможность обеспечения надежности электроснабжения ответственных городских исельскохозяйственных потребителей при выборе мощности и реализации отключения нагрузкипо командам АЧР .................................................................................................................................

141.2. Особенности систем электроснабжения городских и сельскохозяйственных потребителейс точки зрения функционирования устройств АОСЧ ....................................................................... 181.3. Актуальность перевода реализации отключения нагрузки по командам АЧР нанапряжение 0,4 кВ ................................................................................................................................ 251.4. Анализ средств и способов ограничения нагрузки для ликвидации небаланса мощности. 291.5. Сравнение технически возможных вариантов реализации отключения нагрузки нанапряжение 0,4 кВ ................................................................................................................................ 401.6.

Выбор направления исследований, постановка цели и задач диссертации .......................... 52Выводы по главе 1 ................................................................................................................................ 542.РАЗРАБОТКА СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ АЧР СПОДТВЕРЖДЕНИЕМ НА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ................................................. 552.1.

Способ управления автоматической частотной разгрузкой в силовой распределительнойсети электроснабжения ........................................................................................................................ 552.2. Отстройка длительности командного прерывания от возможных провалов во внутренней ивнешней сети электроснабжения ........................................................................................................ 602.3. Возникновение внезапного дефицита мощности и процессов снижения частоты,динамическая частотная характеристика энергосистемы ................................................................

662.4. Принципы построения частотной разгрузки и её роль в обеспечении надёжной работыэнергосистемы ...................................................................................................................................... 722.5. Выбор инструмента исследования. Постановка задачи .......................................................... 782.6. Проверка адекватности математической модели .................................................................... 8752.7. Моделирование работы АЧР.

Сравнение традиционного и нового способа отключениянагрузки ................................................................................................................................................. 91Выводы по главе 2 ............................................................................................................................. 1013.РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА УСТАВОК ПО ВРЕМЕНИ В КАНАЛЕПЕРЕДАЧИ КОМАНД АЧР .......................................................................................................... 1023.1. Постановка задачи ....................................................................................................................

1023.2. Общие характеристики математической модели формирования командного прерываниянапряжения ......................................................................................................................................... 1033.3. Выбор уставок формирования и приема команды ................................................................ 1073.4. Математическоемоделированиепроцессаформированиякомандногопрерываниярабочего напряжения .........................................................................................................................

113Выводы по главе 3 .............................................................................................................................. 1194.РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ИНТЕГРАЦИИ УСТРОЙСТВ АЧР С АСКУЭИ УСЛОВИЙ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОГО СПОСОБА ......................................... 1204.1. Эффективность интеграции комплекса АСКУЭ и системы РЗА и АЧР ............................. 1204.2. Реализация ЧАПВ средствами ПТК АСКУЭ .........................................................................

1234.3. РекомендацияпоэффективномуразмещениюисполнительныхоргановАЧРсприменением предлагаемого способа .............................................................................................. 1264.4. Рекомендация по применению силовых выключателей 6-10 кВ фидера и коммутационныхаппаратов 0,4 кВ при использовании предлагаемого способа ....................................................... 1284.5. Оценка эффективности разработанного способа .................................................................. 130Выводы по главе 4 ..............................................................................................................................

132ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................................................ 133БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ......................................................................................... 135Приложение А ...................................................................................................................................