Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Касобов Лоик Сафарович

Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана)
<
Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Касобов Лоик Сафарович. Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана) : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.02 / Касобов Лоик Сафарович; [Место защиты: Новосибирский государственный технический университет].- Новосибирск, 2010.- 159 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Возможности и особенности контроля устойчивости режима ЭЭС с преобладанием гидрогенерации (на примере ЭЭС таджикистана) 14

1.1. ЭЭС Таджикистана. История, настоящее и будущее 14

1.2. Современные возможности контроля устойчивости режимов ЭЭС (Мониторинг запасов устойчивости) 19

1.3. Особенности и возможности управления режимами для предотвращения нарушений устойчивости в ЭЭС с преобладанием гидрогенерации (на примере ЭЭС Таджикистана) 37

Глава 2. Исследование устойчивости режимов ЭЭС с преобладанием гидрогенерации (на примере ЭЭС таджикистана) 42

2.1. Базовая цифровая модель для исследования режимов ЭЭС 42

2.2. Ограничения по статической устойчивости 45

2.3. Аналитическое определение областей устойчивости 47

2.4. Определение ограничений по динамической устойчивости 61

2.5. Определение мер обеспечения устойчивости режимов ЭЭС 69

Глава 3. Методы и алгоритмы управления режимами ЭЭС с преобладанием гидрогенерации для предотвращения нарушений устойчивости с использованием данных СМПР 73

3.1. Основы управления переходными режимами ЭС 73

3.2. Функциональные возможности технологии WAMS для осуществления управления, предотвращающего нарушения устойчивости ЭС 75

3.3. Опыт применения информации WAMS для ПАУ в зарубежных энергосистемах 78

3.4. Опыт создания СМПР в России 84

3.5. Контролируемые параметры для ПАУ по данным СМПР 87

3.6. Перспективы реализации ПАУ на основе СМПР 87

3.7. Постановка задачи управления переходными режимами для обеспечения устойчивости ГЭС путем ОГ 89

3.8. Идентификация матрицы СВП эквивалента многомашинной ЭС по данным системы мониторинга переходных режимов (СМПР- WAMS) с выделением синфазных групп генераторов 101

3.9. Экспериментальная проверка метода определения пределов мощности по условиям устойчивости на основе идентификации СВП 120

Глава 4. О технической реализации управления режимами ЭЭС для предотвращения нарушений устойчивости в современных условиях 125

4.1. Построение СМЗУ и ее использование для управления режимами ЭЭС Таджикистана 126

4.2. Структура комплекса СМЗУ 130

4.3. Требования по надежности 133

Заключение 135

Список использованных источников 136

Приложения

Введение к работе

Актуальность работы

В мире существует ряд стран, которые обладают большими запасами гидроресурсов, используемых в энергетике и, соответственно, с большой долей гидроэлектростанций (ГЭС). Таджикистан относится к числу таких стран. Планами развития энергетики Таджикистана предусмотрено масштабное строительство крупных и малых ГЭС совместно с сооружением новых линий электропередачи (ЛЭП).

Для эффективного использования запасов энергоресурсов, мощностей ГЭС, пропускной способности ЛЭП в энергосистемах с большой долей гидрогенерации необходимо исследование их статических и динамических свойств с определением принципов построения, структуры и алгоритмов системы противоаварийного управления, учитывающих возможности современных технологий мониторинга переходных режимов (СМПР) ЭЭС и управления ими.

Благодаря синхронности измерений в СМПР появляется возможность контролировать параметры, характеризующие взаимное движение синхронных машин во время динамического перехода: взаимные углы между векторами электродвижущей силы (ЭДС) генераторов, взаимные скольжения, ускорения, синхронизирующие мощности. Указанные параметры обладают наибольшей информативностью с точки зрения оценки запасов устойчивости и реализации противоаварийного управления в энергосистемах.

Этими факторами определяется актуальность темы настоящей работы, в которой на примере ЭЭС Таджикистана исследуется целесообразность и принципиальная реализуемость такого управления в энергосистемах с преобладанием гидрогенерации.

Целью работы является разработка принципов и алгоритмов контроля запасов устойчивости, управления для предотвращения нарушений устойчивости в энергосистемах с преобладанием гидрогенерации, обеспечивающих высокую надежность параллельной работы электростанций и эффективное использование пропускной способности электрической сети.

Для достижения этой цели ставились и решались следующие задачи:

  1. Выбор состава свойств ЭЭС и методов их анализа на основе изучения имеющихся работ.

  2. Разработка цифровых моделей режимных свойств (на примере ЭЭС Таджикистана).

  3. Определение эффективных для противоаварийного управления методов контроля ограничений по устойчивости режима ЭЭС.

  4. Разработка алгоритмов управления для предотвращения нарушений устойчивости в ЭЭС.

  5. Проведение физических (на электродинамической модели) и вычислительных экспериментов для проверки эффективности методов контроля устойчивости и алгоритмов противоаварийного управления.

Объектом исследования является электроэнергетическая система Таджикистана, обладающая доминирующей гидрогенерацией.

Предметом исследования являются модели и методы контроля устойчивости ЭЭС, принципы и алгоритмы управления для предотвращения нарушений устойчивости электроэнергетической системы с преобладанием гидрогенерации.

Методы исследования. В работе используются методы классического анализа устойчивости режимов ЭЭС, методы моделирования переходных процессов, методы идентификации моделей по регистрограммам переходных процессов, действующие методики анализа режимов ЭЭС. Моделирование режимов ЭЭС выполнялось численными методами с использованием

математических пакетов Matlab, Mathcad, профессиональных пакетов программ Mustang и TKZ 3000.

Достоверность. Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации обоснованы проведенными теоретическими исследованиями, вычислительными экспериментами, физическими экспериментами на ЭДМ, апробацией результатов на конференциях и семинарах.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней получены и выносятся на защиту следующие наиболее важные результаты:

1. Автором впервые получены в аналитической форме области
статически апериодически устойчивых режимов энергосистемы с
преобладанием гидрогенерации (на примере ЭЭС Таджикистана) для ее
трехузлового эквивалента и показана возможность их применения для целей
противоаварийного управления.

2. Автором впервые предложено использовать данные
синхронизированной регистрации процессов на шинах электростанций
энергосистемы для оценки запасов статической устойчивости в режиме
реального времени (на примере ЭЭС Таджикистана).

3. Автором впервые предложен алгоритм управления для
предотвращения нарушений устойчивости режима ЭЭС с преобладанием
гидрогенерации путем отключения части генераторов ГЭС с определением
числа отключаемых генераторов в темпе процесса. Алгоритм базируется на
использовании информации СМПР.

Практическая значимость работы. Основные практические результаты заключаются в следующем.

1. Получены эквиваленты ЭЭС Таджикистана для решения задач автоматического противоаварийного управления.

  1. Предложен алгоритм управления генерацией на Нурекской ГЭС ЭЭС Таджикистана для предотвращения нарушений устойчивости.

  2. Обоснованы рекомендации по анализу режимов ЭЭС Таджикистана, получению их обобщенных характеристик и предпочтительному применению различных методов анализа.

  3. Предложена концепция системы контроля запасов устойчивости при осуществлении автоматического противоаварийного управления для ЭЭС Таджикистана.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на: XV международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» ТПУ, Томск -2009; Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технология. Инновации» НТИ-2008 и 2009 гг. (г. Новосибирск НГТУ); Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: Экология. Надежность. Безопасность», Томск 2009; I и II Всероссийской научно-практической конференции «Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов российских вузов» в 2008 и 2009 гг. ИМОЯК, ТПУ, г. Томск; Всероссийском смотре научных и творческих работ иностранных студентов и аспирантов ИМОЯК, ТПУ, г. Томск - 2007; в рамках научных сессий НГТУ и расширенного семинара кафедры АЭЭС НГТУ.

Публикации. Результаты диссертационного исследования отражены в 10 публикациях, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 3 публикации в материалах международных конференций, 5 публикаций в материалах Всероссийских конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем диссертации - 178 страниц, в том числе: рисунков - 66, таблиц — 36, списка использованных источников из 110 наименований.

В первой главе дается подробное описание структуры ЭЭС Таджикистана, история ее создания, настоящее и будущее. Рассматриваются различные способы обеспечения устойчивости и современные возможности контроля устойчивости режимов ЭЭС, особенности и возможности управления режимами для предотвращения нарушений устойчивости в ЭЭС с преобладанием гидрогенерации.

Во второй главе приведены результаты исследования статической и динамической устойчивости ЭЭС Таджикистана. Определены ограничения по статической и динамической устойчивости, меры обеспечения устойчивости режимов для предотвращения нарушения динамической устойчивости.

В третьей главе дается обзор функциональных возможностей
технологии WAMS для осуществления управления,

предотвращающего нарушения устойчивости ЭЭС. Приводится обзор опыта применения WAMS для ПАУ в зарубежных энергосистемах и опыта создания СМПР в России, перспективы реализации ПАУ на основе СМПР. Решается задача управления переходными режимами для обеспечения устойчивости Нурекской ГЭС путем ОГ. Приведены результаты исследования взаимного движения роторов генераторов ЭЭС (на примере ЭЭС Таджикистана) при различных возмущениях.

В четвертой главе рассмотрены и разработаны схемы предполагаемого применения СМЗУ для управления режимами ЭЭС Таджикистана, принципы организации синхронизированных измерений, реализованные в устройствах PMU, структура и функциональные возможности систем WAMS и WACS, системы мониторинга переходных процессов (СМПР).

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю -заведующему кафедрой «Автоматизированных электроэнергетических систем», доктору технических наук, профессору А.Г. Фишову за постоянную поддержку и помощь в работе, а также другим сотрудникам кафедры за внимание и критические замечания, высказанные при обсуждении работы, руководству Новосибирского государственного технического университета, Министерству образования и науки Российской Федерации, Федеральному агентству по образованию за оказанную помощь и выделение квоты на обучение в аспирантуре НГТУ.

Современные возможности контроля устойчивости режимов ЭЭС (Мониторинг запасов устойчивости)

Неравномерность территориального распределения крупных энергоузлов всех стран с обширной территорией сохраняет остроту проблем обеспечения статической и динамической устойчивости энергосистем. Научные и прикладные задачи этих проблем многосторонне представлены в работах отечественных и зарубежных исследователей.

Проблема обеспечения устойчивости параллельной работы электроэнергетических систем (ЭЭС) возникла вместе с их образованием и остается актуальной по настоящее время в любой стране с большой территориальной распределенностью электроэнергетических объектов [76]. В Таджикистане эта проблема представляется как совокупность задач сохранения статической, динамической и результирующей устойчивости синхронной параллельной работы Межгосударственного объединения энергосистем (ОЭС Центральной Азии) и районных электроэнергетических систем (РЭС).

Сохранение устойчивости параллельной работы электрические станции является частью более общей проблемы обеспечения надежности функционирования ЭЭС, решение которой достигается различными способами, в том числе и применением всех видов противоаварийной автоматики (ПА). В результате глубоких теоретических, экспериментальных и натурных исследований, проведенных коллективами и специалистами многих организаций (Энергосетьпроект, ВНИИЭ, НИИПТ, Теплоэлектропроект, Гидропроект, Союзтехэнерго, организации Главэлектромонтажа, ЦДУ ЕЭС, территориальные ОДУ, энергоуправления, электростанции и подстанции [1]) энергосистемы России оборудованы необходимыми устройствами и системами ПА, эффективно решающими задачи обеспечения устойчивости и живучести ЭЭС. Эффективность действия ПА подтверждается многочисленными примерами предотвращения развития опасных аварийных ситуаций в ЭЭС [13, 65].

Основные идеи и методы построения ПА сформировались в период создания и освоения в СССР дальних электропередач переменного тока, развитие которых потребовало разработки устройств ПА, обеспечивающих живучесть ЭЭС, устойчивость работы электропередач сверхвысокого напряжения, надежность и бесперебойность электроснабжения потребителей при возникновении аварий [2, 64]. При этом уже на первых этапах развития ПА большое внимание уделялось устройствам автоматического предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ) как в силу важности решаемых этими устройствами задач, так и по причине высокой сложности связанных с их построением технических проблем.

Функции АПНУ, как одной из подсистем ПА, определены «Руководящими указаниями по противоаварийной автоматике» [62]. По функциональному назначению предшественниками подсистем АПНУ являются устройства аварийного автоматического управления мощностью с целью сохранения устойчивости (АУМСУ) электроэнергетических систем. Начало развитию этих систем было положено в 30-х годах опытами по быстрой разгрузке тепловых турбин с целью повышения динамической устойчивости ЭЭС [23, 52]. В дальнейшем устройства АУМСУ, как и другие компоненты ПА, интенсивно развивались в период освоения первых крупных гидростанций на Волге и линий электропередачи 400-500 кВ. К началу 70-х годов были разработаны принципы противоаварийного управления ЭЭС и сформулированы соответствующие структуры построения устройств АУМСУ. Итоговой работой, обобщающей этот этап развития АУМСУ, является книга Б.И. Иофьева [27], в которой систематизированы накопившиеся к тому времени знания по автоматике предотвращения нарушения устойчивости и сформулированы основные принципы автоматического управления [1,7, 20, 58, 65], составившие методологическую основу для системного подхода к проблеме сохранения устойчивости ЭЭС. Совокупность устройств, предназначенных для автоматического предотвращения нарушения устойчивости ЭЭС, стала рассматриваться как подсистема АПНУ в составе системы ПА [20].

Структурно комплекс АПНУ, как и другие комплексы ПА, представляет собой набор автоматик, каждая из которых решает определенную задачу противоаварийного управления, складывающуюся из следующих операций [20]: ? фиксация аварийного возмущения или нарушения контролируемыми параметрами электрического режима заданных ограничений; ? запоминание предварительного состояния энергосистемы: схемы и текущего режима в момент фиксации возмущения или нарушения параметрами режима заданных ограничений; ? оценка степени тяжести аварийного возмущения и необходимости осуществления управляющих воздействий (УВ) для зафиксированного состояния энергосистемы; ? выбор видов, объемов и мест управляющих воздействий; ? реализация управляющих воздействий.

Определяющей в этом перечне является предпоследняя операция, в зависимости от способов выполнения которой различают децентрализованные, централизованные, одноуровневые и многоуровневые комплексы АПНУ.

В децентрализованных комплексах АПНУ реализация УВ жестко связана с пусковыми органами ПА и выполняется с помощью релейной аппаратуры. Особенностью централизованных комплексов АПНУ является наличие центральных логико-вычислительных устройств (ЛВУ), называемых таюке устройствами автоматической дозировки воздействий (АДВ), в которых собирается информация о текущих схемно-режимных состояниях контролируемых районов ЭЭС и формируются соответствующие аварийной ситуации дозировки УВ [20, 65].

Ограничения по статической устойчивости

В существующей расчетной практике величины и взаимозависимость предельных перетоков мощности в различных сечениях ЭЭС устанавливается на основании многократных расчетов предела передаваемой мощности при принятом пути утяжеления исходных режимов. В расчетах пределов передаваемой мощности для режима зимнего максимума 2007-2008 гг. от Нурекского энергоузла НГЭС-1 (шины 220 кВ), НГЭС2 (шины 500 кВ) утяжеление выполнялось увеличением активной мощности НГЭС-2 (рис.2.1). Предельная мощность энергоузла для нормального режима составила 2680 МВт. По отношению к исходной суммарной мощности станций НГЭС1 и НГЭС2(1335МВт). Определим коэффициент запаса статической устойчивости по активной мощности для сечения 1. В соответствии с требованиями по устойчивости [54], коэффициент запаса по активной мощности в утяжелённом режиме не должен быть ниже значения 0,2 и коэффициент запаса по напряжению в утяжелённом режиме не должен быть ниже значения 0,15. Результаты определения предельных по статической устойчивости перетоков сведены в таблице 2.2, 2.3 и 2.4. Необходимость применения ускоренных методов анализа устойчивости при управлении вызвана изменчивостью режимов ЭЭС и скоростью развития аварийных процессов. Классические методы анализа статической устойчивости основаны на составлении системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих движение роторов электрических машин, переходные процессы в системах регулирования, объединяемых алгебраическими уравнениями баланса токов или напряжения в электрической сети. После линеаризации этой системы уравнений в точке положения равновесия возможно получение характеристического уравнения Классические методы анализа базируются на применении частотных или алгебраических методов (критериев устойчивости) к уравнению (2.1) или (2.2). Для контроля устойчивости в процессе управления ЭЭС эти методы непригодны, так как: - требуют учета полной размерности задачи; - обладают малым быстродействием; - при анализе выясняется — устойчива система или нет, но отсутствуют указания относительно управляющих воздействий. В процессе эксплуатации для правильно спроектированной ЭЭС и настроенных систем автоматического регулирования нарушения статической устойчивости, главным образом, носят апериодической характер. Это позволяет ограничиться при управлении лишь контролем статической апериодической устойчивости, что существенно снижает размерность задачи и сокращает затраты вычислительного времени. Подобный анализ устойчивости можно строить на базе алгебраических систем уравнений, подобных используемым для определения и оптимизации установившихся режимов. Выделим два принципиальных подхода к решению этой задачи. Первый подход заключается в: - определении областей устойчивости в координатах параметров управления; - выборе управляющих воздействий с учетом областей устойчивости в виде явных ограничений. Определение границ устойчивости проводится с помощью одного из двух способов: 1) нахождения ряда граничных точек и последующей аппроксимации по ним границы области; 2) замены действительных (строгих) условий устойчивости некоторыми приближенными, позволяющими проще получить необходимую границу. Достоинство первого способа — его универсальность (пригодность для описания границ не только статической апериодической или колебательной устойчивости, но и динамической). Недостатки - большие затраты расчетного времени и возможность появления значительных погрешностей при аппроксимации (в случае плохого совпадения характера реальной и аппроксимирующих поверхностей). Второй способ менее универсален и обычно дает удовлетворительные результаты лишь в некоторой локальной области. Второй подход заключается в объединении задач определения потокораспределения в электрической сети, сохранения статической апериодической устойчивости и оценки необходимых управляющих воздействий при математической формулировке и их совместном решении. Преимущества этого подхода — существенно меньшие затраты расчетного времени, менее значительные погрешности. Недостаток - отсутствие универсальности.

Функциональные возможности технологии WAMS для осуществления управления, предотвращающего нарушения устойчивости ЭС

Необходимое условие эффективного функционирования системы противоаварийного управления (ПАУ) в энергосистемах - получение оперативной и достоверной информация о схемно-режимных параметрах, в том числе, о параметрах переходных процессов. В настоящее время, как в России, так и за рубежом развернуты работы по исследованию и внедрению технологии Wide Area Measurement System (WAMS) - широкомасштабной системы измерений - для управления нормальными и аварийными режимами [85, 88-90, 92, 93, 95-97, 100-102, 103-107]. Российский аналог системы WAMS- система мониторинга переходных режимов (СМПР) [6]. Технология WAMS позволяет реализовать синхронизированные измерения векторов тока и напряжения на удаленных друг от друга энергообъектах.

Созданию первого устройства, измеряющего векторы электрических величин, предшествовали работы в области дистанционной релейной защиты высоковольтных линий электропередач и разработка методов измерения симметричных составляющих токов и напряжений (1970-1980гг.). Техническая реализация такого устройства стала возможна только с созданием системы спутниковой связи, сигналы, которой могут быть использованы для синхронизации измерений в различных точках электрической сети. Впервые радиопередача векторов напряжений по концам электропередачи с помощью искусственного спутника Земли была реализована в 1988 г в Северной Америке {Bonneville Power Administration) [107].

В настоящее время синхронизированные измерения векторов тока и напряжения могут быть получены с помощью специальных устройств измерения векторов - Phasor Measurement Unit (PMU) [92, 93], технические требования к которым регламентированы международным стандартом С37.118-2006 IEEE. Большинство устройств PMU выполняют регистрацию аналоговых величин с частотой квантования от 4fb до 40f0 [105]. Дискретные сигналы проходят цифровую фильтрацию (например, с помощью быстрого преобразования Фурье) для выделения первой гармоники. Алгоритмы цифровой фильтрации реализуются аппаратно в цифровом сигнальном процессоре. Устройство PMU обеспечивает регистрацию информации с привязкой к астрономическому времени. Для ведения единого астрономического времени в устройстве PMU предусмотрен модуль ввода сигналов точного времени, например СгРб -приемник. Структурная схема устройства PMU, заимствованная из [100], приведена на рис. 3.1.

Точность измерений векторов зависит от точности устройств приемопередачи синхронизирующих сигналов, измерительных преобразователей и самого устройства вычисления векторных величин [94]. В таблице 3.1 указаны значения соответствующих погрешностей, приведенные к частоте сети 50 Гц. Точность синхронизации с помощью спутниковых систем составляет 1 мкс, что соответствует 0.018 градусам при частоте электрической сети 50 Гц. Погрешность вычисления вектора в условиях изменения частоты сети не должна превышать суммарной векторной ошибки {Total Vector Error VE), установленной C37.118-2006 IEEE.

Построение СМЗУ и ее использование для управления режимами ЭЭС Таджикистана

Необходимое условие управляемости энергосистемы - получение оперативной и достоверной информация о схемно-режимных параметрах, в том числе, о параметрах переходных процессов. В настоящее время в России и за рубежом развернуты работы по исследованию и внедрению в энергосистемах WAMS/WACS-технолоши, которые позволяют создать распределенную систему синхронизированных измерений векторов тока и напряжения и организовать скоординированное управление режимами энергосистем на основе этих измерений. Необходимость появления и техническую возможность реализации JYAMS/WACS-техиолошй во многом предопределили следующие факторы: ? Системные аварии, произошедшие в течение последних 5-10 лет, вынудили крупные энергокомпании заняться разработкой противоаварийной автоматики, направленной на предотвращение нарушения устойчивости энергосистем. ? Развитие микроэлектроники и технологий телекоммуникаций позволило создать новые быстродействующие системы измерений, позволяющие с высокой точностью измерять электрические параметры. ? Создание Системы Глобального Позиционирования (GPS), в которой обеспечивается синхронизация по времени с точностью до одной микросекунды, позволило технически реализовать устройства измерения абсолютных углов векторов напряжения на удаленных друг от друга энергообъектах. Такие устройства получили название Phasor Measurement Unit (PMU). В настоящей главе рассмотрены предлагаемое применение СМЗУ для управления режимами ЭЭС Таджикистана, принципы организации синхронизированных измерений, реализованные в устройствах PMU, структура и функциональные возможности систем WAMS и WACS, системы мониторинга переходных процессов (СМПР). При создании СМЗУ ЭЭС Таджикистана ставятся следующие цели: ? повышение допустимых перетоков мощности по линиям электропередачи ЭЭС Таджикистана; ? повышение надежности энергосистемы; ? получение от первичных регистраторов аварийной и текущей информации о состоянии и режимах работы элементов основной сети ЭЭС (электростанций, подстанций, ЛЭП); ? накопленние данных, отражающих протекание аварийных событий и натурных испытаний, с целью их дальнейшего исследования; ? исследование возможности использования значений фазовых углов для оперативного и автоматического управления текущим режимом ЭЭС Таджикистана, для совершенствования систем оценки надежности режима и противоаварийной автоматики. Автоматизация контроля аварийных и переходных режимов современных ЭЭС обеспечивается совместным функционированием первичных регистраторов режима с системой сбора и обработки информации. Совокупность первичных регистраторов, обеспечивающих регистрацию и передачу режимной информации от элементов основной сети ЭЭС Таджикистана, образует нижний уровень системы, располагающийся непосредственно у источников первичной информации на электростанциях и подстанциях [34]. Первичная информация должна содержать данные о мгновенных значениях токов, напряжений, частоты, мощностей и состоянии главной схемы, о величине абсолютных углов напряжения и тока. Она должна передаваться на верхние уровни, располагаемые на основных диспетчерских уровнях управления ЭЭС - РДУ, ЦДС. Для связи нижнего и верхнего уровней системы должны использоваться современные каналы передачи цифровой информации. На верхних уровнях производится автоматизированная обработка и анализ данных, поступающих с нижнего уровня, отображение результатов обработки данных диспетчерскому персоналу, статистическая обработка и архивирование информации. Основные функции СМЗУ: ? Определение опасных сечений в текущей схеме основной сети; ? Определение максимальных и аварийно - допустимых перетоков в опасных сечениях по условиям устойчивости; ? Прогнозирование пропускной способности опасных сечений в различных схемно - режимных ситуациях. Требования к СМЗУ: ? абсолютная погрешность измерения угла вектора напряжения не более 0,1; ? с регистраторов СМПР должна быть организована передача измерений режимных параметров по дублированным цифровым каналам с периодичностью 25 раз в с; ? передача телеинформации с энергообъектов Таджикистана в ЦДС ОАХК «Барки точик» должно осуществляться с периодичностью не менее 1 раза в с;

Похожие диссертации на Предотвращение нарушений устойчивости режима энергосистемы с преобладанием гидрогенерации (на примере энергосистемы Таджикистана)