Введение к работе
Актуальность проблеми; Вопроси регулирования напряшшія st реактивноя мощности приобретают с каздьш годом все большую значимость. Это объясняется, с одной стороны, ростом установленных мощностей энергосистем, их расширением, повышением единичных мощностей генераторных блоков и электростанций, увеличением числа и мощности потребителей с резкопэремвнним характером нагрузки, а с другой - ростом требований к надежности функционирования энергосистем, качеству электроэнергии, снижению потерь. В настоящее время в энергосистемах применяется большое количество устройств, обеспечивающих поддержание требуемого уровня напряжения и реактивной мощности. Наиболее перспективными с точки зрения многофункциональности применения, надежности, экономичности, удобства в эксплуатации являются статические тиристорні» компенсаторы (СТК).
Системные вопросы использования СТК рассматривались как в СССР, так и за рубеаом. Тем не менее, ввиду новизны проблемы применения СТК, особенно на электропередачах ультрависокого напряжения, передачах и вставквх постоянного тока (соответственно ІШТ И ВПТ), необходимо продолжить исследования по вопросам режимов и устойчивости энергосистем со статическими тиристорними компенсаторами различного типа как в общетеоретическом плане, так и применительно к конкретным схемам энергосистем. Нуждаются в более глубоком изучении вопроси дополнительного использования СТК, в частности, демпфирования о их помощью электромеханических колебаний, регулирования СТК с цель» снижения потерь в сети.
Выполнение работ данного направления осуществлялось в соответствии с отраслевыми НТП Минэнерго СССР: "Осуществить дальнейшее развитие Единой электроэнергетической системы (ЕЭЭС) СССР с целью повышения ее эффективности, надежности работа и снижения потерь электроэнергии в электрических сетях" и "Разработать и внедрить научно- технические решения по применению устройств силовой преобразовательной техники в электроэнергетику ; с'целью улучшения технико - экономических характеристик электроэнергетического оборудования".
Црлью работа является решение комплекса проблем, связанных с реализацией лэзмоягпостей статических тиристорних компенсаторов в нормальних и аварийных режимах работы электропередач СВН переменного и постоянного тока. В соответствии с указанной целью репортами палачами дисоортащш являются следующие:
анализ современного состояния проблем, связанно с использованием СЇК на электропередачах переменного и.постоянного тока;
определение влияния установки СТК и других устройств компенсации реактивной модности на характеристики режимов, статической и динамической устойчивости межеистемшх связей ИБО кВ (на примере электропередачи Казахстан - Урал);
исследование устойчивости СТК ступенчатого типа в различных схемах и определение областей применения ступенчатых СТК;
оценка дчмга{ерішх свойств СТК, синтез оптимальной структуры стабилизации статических тиристорних компенсаторов и получение приелемнх параметров стабилизации на основании местной информации;
определение условий минимума потерь активной мощности в электропередаче п разработка алгоритма управления устройством компенсации резктиЕНОй мощности (УКРМ) с целью минимизации потерь;
исследование еффектившети использования СТК в качестве регулируемых УЮТ но преобразовательных подстанциях передач и вставок постоянного тока.
Ыэтодика выполнения исследовании. Поставленные задачи решались с использованием классических методов теории управления и теорий устойчивости электроэнергетических систем, а также методов математического и физического моделирования.
Основные научные розультаты и их новизна. На основе разработанных автором физической и математической моделей СТК в сложных схемах произведено исследование комплекса вопросов по проблемам применения статических тиристорішх компенсаторов на линиях электропередачи! постоянного и переменного тока.
Проведены исследования и выработаны рекомендации по повшекш уровня устойчивости электропередачи 1150 кВ Казахстан -Урал за счет повышения эффективности использования устройств компенсации реактивной мощности, в том числе СТК.
Рассмотрены специфические проблемы устойчивости СТК ступенчатого типа и Енработчнн рекомендации по их применению.
Оценеш предельные возмогамсти СТК по демпфированию колебаний. Осуществлен синтез оптимального режимного параметра стабилизации СТК и на его основе предложены законы регулирования СТК, способстаущие улучшении Евтухания колебании в схеме.
Определено условие, обесдечивьвдее минимальный уровень потерь активной мощности, и на его основе предложен алгог ітм управления УКРМ с цель» мшшлизации потерь.
Рассмотрены вопроси применения СТК на преобразовательных подстанциях передач и bcybbok постоянного тока и выработаны рекомзндации по улучшению устойчивости ППГ (ВОТ).
Практическая ценность и реализация результатов работа. Полученные в результате выполнения работы вывода по вопросам применения и эксплуатации СТК и других устройств компенсации реактивной мощности на электропередаче 1150 кв Казахстан- Урал, а также на передачах и вставках постояішого тока, предназначены для использования в научно - исследовательских, проектних и эксплуатационных организациях при виборе УЮТ, их систем регулирования, определении стратегии управления как в нормальных, так и в аварийных режимах. Рекомендации по вопросам устойчивости и областям применения СТК "ступенчатого типа могут бить использованы как при проектировании, так и при эксплуатации линий электропередачи, содержащих ступенчатые СГК.
Проработанные в диссертации вопроси дополнительного использования СТК - для демпфирования колебания и снижения потерь в сети - позволяют сформировать структуру и законы управления СТК, повышающие их эффективность в нормальных и аварийных рекимах и могут быть использованы при создании систем регулирования промышленных образцов СТК.
Апробация работы. Основные положения диссертационной" работы докладывались и обсуждались на:
-
Всесоюзном научно - техническом совещании "Вопросы устойчивости и надежности энергосистем СССР" (Душанбе, 1989г.);
-
Открытой научно - технической конференции молодых ученых и специалистов ВНИИЭ (Москв1 , 1990г.);
-
Конференциях молодых специалистов НШПТ;
4. Заседаниях секции электроэнергетических сетей и систем
'1ШИПТ.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 печатных работ, а том числе 2 изобретения.
Отруктура и объем диссертация. Диссертация состоит из
введет»!, пяти глив и заключения. ОСадай объем составляет 171
страницу, включая 47 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 153
наименований.
