Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. При проектировании и эксплуатации энергосистем всегда приходится считаться с возможностью возникновения асинхронных режимов (АР). Причины, вызывающие эти режимы, разнообразны. Это могут быть и короткие замыкания, и непредусмотренные отключения линий электропередачи и другого оборудования, опасность же протекания АР значительна. Поэтому, для их ликвидации применяют различные специальные устройства противо-аварийной автоматики. Это обусловлено еще и тем, что релейная защита, системная автоматика отключения нагрузки (САОН), разгрузка электрических станций и др. не исключают возможность появления асинхронных режимов. Учитывая значительную сложность процессов, для их описания, как правило, используют одночастотные модели. Это обстоятельство вызывает методические ошибки при анализе режимов и синтезе устройств для их ликвидации. Кроме того, недостаточно полное описание процессов приводит к невозможности расширения выполняемых функций противоаварийной автоматики. В частности, определить отношение частот, напряжений и др. несинхронно идущих энергосистем или их отдельных частей.
В этой связи, задача уточнения математической модели АР и совершенствования противоаварийной автоматики для его ликвидации несомненно актуальна.
-
Разработка метода анализа многочастотных асинхронных режимов путем представления контролируемых величин в виде комплексных функций, зависящих от времени.
-
Разработка математических моделей контролируемых величин, исследование особенностей их-изменения в условиях многочастотного процесса.
-
Разработка алгоритма и синтез устройства противоаварийного управления для ликвидации асинхронных режимов (АЛАР).
-
Разработка методики построения противоаварийной автоматики АЛАР на примере Иорданской энергосистемы.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для решения поставленных задач использовались фундаментальные положения теории электрических цепей и функционального анализа. Для построения моделей контролируемых
-I-
величин и определения- особенностей их изменения, кроме этого, использовались метода численного интегрирования, цифрового и ана1 лотового моделирования процессов и устройств. Для синтеза логической части устройства применялись методы математической логики.
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ НОВИЗНА. ОСНОВНЫМИ научными результатами, полученными в работе, являются следующие:
-
Разработан метод анализа многочастотных асинхронных режимов, основанный на представлении контролируемых величин в виде ортогональных составляющих с использованием интегрального преобразования Гильберта.
-
Разработаны математические модели электрических величин, характеризующих асинхронный ход в энергосистеме, в виде комплексных функций зависящих от времени, выявлены особенности их изменения в условиях многочастотных режимов, которые могут быть использованы при построении противоаварийной автоматики.
-
Сформулированы научно обоснованные требования к АЛАР, с учетом которых предложено осуществлять контроль сопротивления в определенных местах энергосистемы. Предложена характеристика срабатывания АЛАР в комплексной плоскости сопротивления наилучшим образом удовлетворяющая требованиям.
-
Предложена методика синтеза АЛАР, позволяющая существенно расширить функциональные возможности автоматики за счет определения соотношений частот и напряжений несинхронно идущих частей энергосистемы.
6. Проведены исследования по влиянию нестационарности сопротивлений генераторов и различных сопротивлений нагрузки на годографы контролируемого сопротивления, которые показывают, что учет влияния можно осуществить при выборе характеристик срабатывания АЛАР.
6. Разработана методика построения АЛАР и расчета ее уставок и показано ее применение на примере энергосиотемы Иордании.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработка более строгих метода анализа асинхронных режимов и математических моделей контролируемых величин с учетом многочастотности процесса позволяет исключить методические ошибки анализа изменения их во времени и синтеза противоаварийной автоматики.
Выявленные особенности годографов мощности, сопротивления
позволили сформулировать научно обоснованные требования к параметрам АЛАР.
Разработана методика синтеза АЛАР, расчета ее уставок. На основании этого выполнен эскизный проект на примере энергосистемы Иордании. При этом показано, что нестационарность параметров генераторов при асинхронных режимах оказывает несущественное влияние на расчет уставок АЛАР.
Разработанная автоматика обладает расширенными функциональными возможностями, т.к. позволяет , установить соотношение частот и напряжений у несинхронно идущих частей энергосистемы, что важно для формирования противоаварийных воздействий в энергосистеме и последующего анализа развития аварийного процесса.
Теоретические результаты исследования во многом подтверждены экспериментом.
Результаты, полученные в работе, используются в учебиом процессе, чтении лекций, выполнении курсовых проектов и лабораторных работ.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертации докладывались на научных семинарах кафедры "Электрические станции" СШГТУ и на Восьмой международной конференции по электроэнергетическим системам (Иран, Тегеран, 1993 г.).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано две работы.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и четырех приложений. Библиография содержит 78 наименований. В диссертации представлено НО рисунков и 12 таблиц. Общий объем работы 276 страниц.
