Введение к работе
Актуальность темы. Развитие электроэнергетической системы Эфиопии идёт по пути создания единой общегосударственной электроэнергетической системы (ЭЭС), включающей в свой состав электростанции, линии электропередачи и мощный центр электропотребления в столице страны, причём имеются и на сотни километров удалённые от нагрузки крупные и маломощные электростанции. В связи с этим возникает проблема сохранения их параллельной работы с остальной частью системы при опасных возмущениях- коротких замыканиях (к.з.) вблизи шин таких электростанций в тех случаях, когда действие форсировки возбждения и АРВ оказывается недостаточным.
Достаточно эффективным и используемым на практике (Зейская ГЭС в России, ГЭС Чиф Джозеф в США и др.) является электрическое торможение генераторов, осуществляемое подключением на шины электростанции активных тормозных сопротивлений. Однако при управлении такого вида электрическим торможением возникают трудности с формированием управляющих сигналов и обеспечением высокого быстродействия коммутационной аппаратуры.
Другим видом электрического торможения является продольное, осуществляемое включением активного тормозного сопротивления последовательно в статорную цепь генератора, что предлагалось использовать для повышения динамической устойчивость и нашло отражение в работах П. С. Жданова и др. Тормозное сопротивление требуется включать на время к.з., что является проблематичным даже для современных выключателей. Поэтому при определении эффективности продольного электрического торможения необходимо разрабатывать и способы его осуществления с учётом быстродействия коммутационной аппаратуры. С другой стороны при применении продольного электрического торможения предельно упрощается алгоритм управления, что делает его допустимым для широкого применения
в ЭЭС ряда стран, не только Эфиопии
Целью работы является решение комплекса задач, связанных с применением продольного электрического торможения в ЭЭС для сохранения её динамической устойчивости при резких возмущения режима в виде к.з.
Метод исследования. При выполнении исследований использовались аналитические методы анализа динамической устойчивости ЭЭС, теории электрических систем, методы математического моделирования, численные методы расчёта переходных процессов в ЭЭС с применением современных вычислительных машин.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-
Разработано теоретическое обоснование структур устройства продольного электрического торможения, обеспечивающих включение активного тормозного сопротивления на время короткого замыкания в ЭЭС.
-
Разработана методика определения параметров устройства продольного электрического торможения в зависимости от способа включения в работу активного тормозного сопротивления.
-
Выполнены расчёты, подтверждающие высокую эффективность применения продольного электрического торможения для сохранения динамической устойчивости синхронных генераторов даже в наиболее тяжёлых схемно -режимным условиях их работы в ЭЭС.
Практическая ценность работы. Разработаны схемы устройства электрического торможения, предусматривающие включение в статорную цепь генератора активного тормозного сопротивления непосредственно действием выключателя либо косвенно, для чего дополнительно в цепь статора включаются реактор или батарея статических конденсаторов. Для управления продольным электрическим торможением достаточно использовать информацию, замеряемую непосредственно на электростанции. На основе выполненных в диссертации исследований разработано программное обеспечение, которое используется в научной работе на кафедре "Электроэнергетические системы" МЭИ при решении задач управления
ЭЭС в переходных режимах.
Достоверность. Достоверность математических моделей и способов продольного электрического торможения обеспечивается использованием известных и проверенных на практике принципов и математических выражений, применяемых в теории электрических систем.
Апробация работы. Основные положении диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры "Электроэнергетические системы" МЭИ 10 октября 1999 года и 12 апреля 2000 года.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы из 109 наименований и трёх приложений. Основной текст диссертации содержит 170 страниц машинописного текста, иллюстрирован 66 рисунками и 12 таблицами.
