Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми

Проведено теоретичні дослідження з розвитку систем автоматизованого й автоматичного управління на базі застосування нових систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми. Розглянуто перспективні напрями створення нових методів загальносистемного управління, призначених як для по...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2008
1. Verfasser:	Ленчевський, Є.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут загальної енергетики НАН України 2008
Schlagworte:	Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3000
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми / Є.А. Ленчевський // Пробл. заг. енергетики. — 2008. — № 17. — С. 14-20. — Бібліогр.: 16 назв. — укp.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3000
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30002025-02-23T20:07:04Z Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми Новые методы управления на основе систем контроля фазовых углов напряжений в основных узлах энергосистемы The new methods of management on the basis of the checking of phase corners systems tensions in the basic knots of grid Ленчевський, Є.А. Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики Проведено теоретичні дослідження з розвитку систем автоматизованого й автоматичного управління на базі застосування нових систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми. Розглянуто перспективні напрями створення нових методів загальносистемного управління, призначених як для поточного режиму роботи енергосистеми, так і в разі дії систем протиаварійної автоматики. Обґрунтовано можливість сумісного використання кутових характеристик станцій та ліній при управлінні поточним режимом, наведено приклади візуального їх відображення.--------------------- Проведены теоретические исследования развития автоматизированных и автоматических систем управления на основе использования новых систем контроля фазовых углов в основных узлах энергосистемы. В работе рассмотрены перспективные направления по созданию новых методов общесистемного управления, предназначенных как для действующего режима работы энергосистемы, так и в случае работы противоаварийной автоматики. Обоснована возможность совместного использования угловых характеристик станций и линий при управлении поточным режимом, показаны примеры визуального их отражения.------------------ Are carried out theoretical researches of development of the automated and automatic control systems on the basis of use of new monitoring systems of phase corners in the basic units of a power supply system. In work perspective directions on creation of new methods general system of managements, intended both for an operating mode of a power supply system, and in case of work antiemergency automatics are considered. The opportunity of sharing of angular characteristics of stations and lines is proved at management of a line mode, examples of their visual reflection are shown. 2008 Article Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми / Є.А. Ленчевський // Пробл. заг. енергетики. — 2008. — № 17. — С. 14-20. — Бібліогр.: 16 назв. — укp. 1562-8965 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3000 621. 311. 661. 51 uk application/pdf Інститут загальної енергетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики
spellingShingle	Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики Ленчевський, Є.А. Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми
description	Проведено теоретичні дослідження з розвитку систем автоматизованого й автоматичного управління на базі застосування нових систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми. Розглянуто перспективні напрями створення нових методів загальносистемного управління, призначених як для поточного режиму роботи енергосистеми, так і в разі дії систем протиаварійної автоматики. Обґрунтовано можливість сумісного використання кутових характеристик станцій та ліній при управлінні поточним режимом, наведено приклади візуального їх відображення.---------------------
format	Article
author	Ленчевський, Є.А.
author_facet	Ленчевський, Є.А.
author_sort	Ленчевський, Є.А.
title	Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми
title_short	Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми
title_full	Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми
title_fullStr	Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми
title_full_unstemmed	Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми
title_sort	нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми
publisher	Інститут загальної енергетики НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Системні дослідження та комплексні проблеми енергетики
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3000
citation_txt	Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми / Є.А. Ленчевський // Пробл. заг. енергетики. — 2008. — № 17. — С. 14-20. — Бібліогр.: 16 назв. — укp.
work_keys_str_mv	AT lenčevsʹkijêa novímetodiupravlínnânaosnovísistemkontrolûfazovihkutívnaprugugolovnihvuzlahenergosistemi AT lenčevsʹkijêa novyemetodyupravleniânaosnovesistemkontrolâfazovyhuglovnaprâženijvosnovnyhuzlahénergosistemy AT lenčevsʹkijêa thenewmethodsofmanagementonthebasisofthecheckingofphasecornerssystemstensionsinthebasicknotsofgrid
first_indexed	2025-11-24T21:59:31Z
last_indexed	2025-11-24T21:59:31Z
_version_	1849710683532296192
fulltext	14 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua СИС ТЕМ НІ ДОС ЛІД ЖЕН НЯ ТА КОМ ПЛЕК СНІ ПРОБ ЛЕ МИ ЕНЕР ГЕ ТИ КИ НОВI МЕТОДИ УПРАВЛIННЯ НА ОСНОВI СИСТЕМ КОНТРОЛЮ ФАЗОВИХ КУТIВ δ1-N НАПРУГ У ГОЛОВНИХ ВУЗЛАХ ЕНЕРГОСИСТЕМИ УДК. 621. 311. 661. 51 Є.А. ЛЕНЧЕВСЬКИЙ, канд. техн. наук (Iнститут загальної енергетики НАН України, Київ) Здiйснено теоретичнi дослiдження з розвитку систем автоматизованого й автоматичного управлiння на базi застосу- вання нових систем контролю фазових кутiв напруг у головних вузлах енергосистеми. Обґрунтовано можливiсть сумiс- ного використання кутових характеристик станцiй та лiнiй при управлiннi поточним режимом, наведено приклади вiзу- ального їх вiдображення. Робота енергосистем потребує постiйного управ лiння. Вирiшення цього завдання зводить - ся до автоматичного управлiння рiзними склад - ни ками режиму: за нормальних режимiв – часто - тою f i активною потужнiстю Р; напругою U та ре - активною потужнiстю Q; у випадку аварiйних ре - жи мiв використовується протиаварiйна систе ма управлiння (ПАС). Iнформацiя вiд енергосистеми подається на три системи автоматичного управлiння, тобто до системи регулювання частоти та активної потуж - ностi, системи протиаварiйного управлiння i системи регулювання напруги та реактивної потужностi. Завдяки цьому реалiзується процес автоматичного управлiння [1], як зображено на рис. 1a. Також вiдомо, що автоматичне управ - лiння нормальними режимами передбачає регу- лювання частоти i обмiнних потокiв активної потужностi та здiйснюється централiзовано. Водночас автоматичне регулювання напруги i реактивної потужностi, як правило, є децент - ралiзованим i здiйснюється на рiвнi агрегатiв або енергоблокiв. Протиаварiйне управлiння також здiйснюється централiзовано. Взаємодiя цих систем управлiння реалiзує загальне управлiння всiма складовими режиму. Про те вiдсутнiсть контролю та управлiння ще по однiй з основних складових (показникiв) енерго - системи – величинах фазових кутiв δ1-N напруг у головних її вузлах – залишається суттє вою вадою iснуючих систем автоматичного управлiння. Причина полягає у вiдсутностi можли востi на належному рiвнi реалiзувати вiдповiднi системи телевимiру, доцiльнiсть застосування яких визна- чено ще в 50-тi роки минулого столiття [2, 3]. Розвиток сучасних технологiй дозволив змiни- ти цю ситуацiю. Зокрема, в ОЕС України вже вста- новлено системи, здатнi забезпечити контроль фазових кутiв δ1-N [4, 5]. Крiм того, в Iнститутi загальної енергетики НАН України проведено дослiдження зi створення сучасних систем телеви- мiру миттєвих значень величин взаємного кута δ1,2 напруг, якi можуть бути реалiзованi на базi вже встановленого на магiстральних лiнiях обладнання систем ВЧ-зв’язку [6, 7]. З огляду на це, цiлком iмовiрно, що в подальшому визначений напрям розвитку систем автоматичного управлiння iз застосуванням нових систем контролю величин фазових кутiв δ1–N напруг у головних вузлах енер- госистеми буде введений в структуру (декомпози- цiю) цього управлiння (рис. 1а), як це запропонова- но на рис. 1б. Для реалiзацiї в енергосистемi нових принципiв управлiння, окрiм зазначених систем контролю фазових кутiв δ1-N напруг, необхiдною є Рис. 1. Системи автоматичного управлiння режимами: 1а – без застосування; 1б – при застосуваннi також розробка вiдповiдної методики управлiння, основи побудови якої пропонується розглянути в данiй роботi. Характерним для поточного режиму роботи енергосистеми (ЕС) є виникнення загальносис - темних чи локальних дефiцитiв потужностi, спри чи нених вимкненнями генераторiв, коли - ван нями навантаження або зниженням перепуск - ної здатностi окремих дiлянок енергосистеми через раптове вiдключення лiнiї або iнших елементiв ЕС. У лiтературi ця проблема, вiдома як задача мiнiмiзацiї та розподiлу дефiцитiв потужностi, вирiшується методами оперативного управлiння, тобто управлiння в темпi процесу, або майже в темпi процесу, з урахуванням роз - рахункiв установленого режиму енергосистеми. Характер розвитку тих чи iнших перехiдних процесiв в електричнiй системi багато в чому зале- жить вiд параметрiв установленого режиму. До цих параметрiв належать е.р.с. генераторiв станцiй, що задаються (при проведеннi розрахункiв) за величи- ною та фазою, активнi потужностi цих станцiй, а також параметри струму i напруг iнших основних вузлiв енергосистеми. Однiєю з основних задач, пов’язаних iз розрахунками нор мальних режимiв складної системи, є визначення за величиною та фазою е.р.с. генераторних станцiй при заданих вели- чинах напруг на шинах цих станцiй та вiдомих активних потужностях усiх станцiй, окрiм однiєї – балансуючої. Вирiшення цiєї задачi потребує ви - рiшення системи трансцендентних рiвнянь, у припущеннi, що для балансуючої станцiї, позначеної iндексом – (1), значення кута δU1 = 0 [8]. Вiдомо, що знаходження фазових кутiв в δU2, δU3, ... δUn станцiй потребує проведення складних iтерацiйних процесiв розрахунку, пiсля чого вдається визначити активну потужнiсть балан- суючої станцiї -1: i реактивнi потужностi всiх n-станцiй запропо но - ва ної до розгляду системи: В разi застосування зазначених вище систем контролю миттєвих значень величин фазових кутiв δU2, δU3, ... δUn, на шинах генераторних стан- цiй, питання щодо необхiдностi вирiшення тран- сцендентних рiвнянь i проведення складних iтерацiйних процесiв розрахунку може бути зня - то, тобто замiнено даними телевимiру, що дає змо гу майже одразу визначати величини синх - ронних е.р.с. турбогенераторiв станцiй згiдно з рiвнянням [8]: та контролювати внутрiшнi кути генераторних станцiй, що характеризують зсув вектора вiдповiдної е.р.с. вiдносно вектора напруги на шинах станцiї, що визначається рiвнян- ням [8]: Таким чином, на вiдмiну вiд iснуючих мето - дик, де розрахунковi значення величин фазових кутiв е.р.с. генераторних станцiй визна чаються в кожному випадку при змiненнi чи встановленнi режиму: а тому навiть за несуттєвих змiн навантаження необхiдно знову перераховувати режим iз засто - суванням iтерацiйних процесiв, запропонованi системи контролю за фазовими кутами δU2, δU3, ... δUn напруг дозволять оперативнiше здiйснювати управлiння режимом. Крiм того, застосування зазначених систем телевимiру вiдкриває новi перспективи щодо контролю та управлiння поточним режимом, а також новi можливостi його вiдображення. Наприклад, на рис. 2 (стор. 16) наве дено умовнi кутовi характеристики стан- цiй, що вiдображають поточний режим роботи енер го системи (жирними лiнiями позначено дiючi показники величин кута δ1-N, якi вiдповi- дають потужностям на шинах станцiй, звичай- ними – умовно вiдображено навантажен ня цих станцiй). Згiдно з рис. 2 вiдображення кутових характе-ристик надасть можливiсть здiйснювати контроль поточного режиму роботи станцiй стосовно дiючих показникiв статичної та дина- мiчної стiйкостi. Новi методи управлiння на основi систем контролю фазових кутiв δ 1-N напруг у головних вузлах енергосистеми •Ленчевський Є.А. 15 СИС ТЕМ НІ ДОС ЛІД ЖЕН НЯ ТА КОМ ПЛЕК СНІ ПРОБ ЛЕ МИ ЕНЕР ГЕ ТИ КИ (1) (2) (3) (4) (5) Якщо прийняти, що наведенi на рис. 2 кутовi характеристики вiдображають базовий режим роботи станцiй, то цiлком логiчним є фiксувати змiну їх навантаження, як це показано на рис. 3. Найбiльш перспективною буде можливiсть сумiсного (одночасного) вiдображення кутових характеристик роботи станцiй та магiстральних (i мiжсистемних) лiнiй (рис. 4). Мiжсистемнi лiнiї, як правило, мають свої системи контролю сальдо обмiнної потужностi та забезпеченi необхiдним телевимiром. При цьому достовiрнiсть такого вимiру сальдо значно вища за сумарнi значення генерацiї або навантаження. Тому на сьогоднi загальну оцiнку стану енерго - системи надають за коефiцiєнтом регулюючої енергiї, який визначається завдяки контролю в реальному часi змiни сальдо за змiн частоти [9]: Така оцiнка стану енергосистеми надається ли ше за результатами проходження процесу вiд - хи лення частоти, а попередньо визначити потен - цiйнi можливостi енергосистеми, тобто ще до проходження в нiй процесу вiдхилення частоти, за допомогою iснуючих методiв не є можливим. На вiдмiну вiд цього запропоноване сумiсне використання кутових характеристик дозволяє вiдобразити потенцiйнi можливостi станцiй та лiнiй стосовно їх статичної та динамiчної стiйко- стi, що в пiдсумку дозволить вирiшити поставле- ну задачу. Крiм того, в статтi [10] було обґ - рунтовано, що новi системи контролю фазових кутiв δ1-N спроможнi визначати вели чину можли- вого вiдхилення частоти ще до по чатку цього процесу. Тому коефiцiєнт регулю ючої енергiї запишемо через значення величин фазових кутiв δ1-N напруг лiнiй: де – параметри лiнiї. Параметри лiнiї – N на момент збудження режиму слiд вважати незмiнними, тому кое фi - цiєнт регулюючої енергiї можна записати у спро - щеному виглядi: Iншим прикладом застосування кутових характеристик є досвiд удосконалення систем протиаварiйної автоматики, розглянутий С.А. Соваловим та В.А. Семеновим [11]. У заз - наченiй роботi наведено опис алгоритмiв роботи системної автоматики НIIПСi (Москва), Київського ЗКП «Енергомережпроект» тощо, в яких запропоновано вiдмовитися вiд принципiв контролю за змiнами обмiнних потокiв потужно- стi, а натомiсть використовувати розрахунковi принципи контролю за змiнами величин фазово- го кута δ1,2, вiдносно визначених критичних його 16 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua СИС ТЕМ НІ ДОС ЛІД ЖЕН НЯ ТА КОМ ПЛЕК СНІ ПРОБ ЛЕ МИ ЕНЕР ГЕ ТИ КИ Рис. 2. Умовнi кутовi характеристики роботи станцiй Рис. 4. Умовнi кутовi характеристики роботи станцiй та лiнiй мiжсистемного зв’язку Рис. 3. Умовнi кутовi характеристики роботи станцiй з вiдображенням змiни навантаження (6) (7) (8) значень – δ ст.стiйк. Досвiд НIIПСi iз впровад- ження та використання централiзованих систем автоматики енерго сис тем ґрунтується на базi застосування адаптивних алгоритмiв, розрахун- ки за якими здiйснюються у при строї автоматики дозування керуючого впливу генераторiв – АДВ. Основою для ство рен ня таких алгоритмiв стала розробка методики швидкої оцiнки стiйкостi, на базi спро ще них моделей та лiнеаризацiї кутової характеристики потужностi, яка передається за гiлкою – ij: де ∆δij = ∆δi – ∆δj – рiзниця змiни величини кутiв у вузлах ij. Рiвняння балансу потужностей для вузла – i має вигляд : Iнший пiдхiд, запропонований Київським ЗКП «Енергомережпроект» полягає в засто су - ваннi методики, яка ґрунтується на рядi при пу - щень, що суттєво прискорюють розра хунки. Для n – вузлової схеми може бути запи сана система рiвнянь балансу активної потужностi у вузлах: Невiдомим у цiй системi рiвнянь є значення кутiв напруг у вузлах. Для одного з вузлiв зна - чення кута δ0 приймається рiвним нулю, цей ву - зол використовується як балансуючий, i рiвнян - ня балансу потужностi для нього вiд’ємнюється iз системи (15). Для встановлення режиму, виз - наченого заданим кутом δ1,2 за визначеною слаб- кою гiлкою, яка з’єднує вузли 1 i 2, у систему рiвнянь вводиться рiзниця: δ1,2 = δ1 – δ2 (12) Цим рiвнянням замiнюється рiвняння балансу потужностi в бiльш завантаженому вузлi порiв - няно iз початковим його значенням вiдповiдно до (12). Вирiшуючи поставлену задачу, можна одним розрахунком визначити початковий режим при заданому за умовою статичної стiй - костi значеннi кута δ1,2 та визначити активну потужнiсть у бiльш завантаженому вузлi. Також цiкавим є пiдхiд, заснований на засто - суваннi послiдовних iнтервалiв, за якого весь перехiдний процес змiни кута δ у часi розби - вається на iнтервали ∆t, вiдповiдно до яких задаються однаковi значення ∆Р i проводиться iнтегрування рiвняння руху: де k = 1800∆t2/Tj. У разi застосування запропонованих систем телевимiру фазових кутiв δ1,N, для вирiшення задач протиаварiйної автоматики питання засто- сування розрахункових методiв може стати другорядним. Тобто, враховуючи територiальний принцип розташування генераторних станцiй значення величин вузлових напруг енерго - системи, можна буде вiдображати у виглядi штрихових зон, умовно наведених на рис. 5а, де поточнi значення величин напруг знаходи - тимуться мiж мiнiмальними (наприклад 720 кВ) та максимальними (770 кВ) значеннями [12, 13]. Новi методи управлiння на основi систем контролю фазових кутiв δ 1-N напруг у головних вузлах енергосистеми•Ленчевський Є.А. 17 СИС ТЕМ НІ ДОС ЛІД ЖЕН НЯ ТА КОМ ПЛЕК СНІ ПРОБ ЛЕ МИ ЕНЕР ГЕ ТИ КИ (9) (10) (11) (13) Рис. 5. Вiзуальне вiдображення поточного режиму роботи енергосистеми: 1а – вузлових напруг енергосистеми; 1б – величин кута δ1,N, мiж векторами вузлових напруг Аналогiчно до цього пропонується здiйснити контроль за поточними значеннями величин фазових кутiв δ1,N цих напруг, тобто вiд їх мiнi- мальних значень δмiн до розрахункових величин статичної – δст.стiйк та динамiчної стiй костi – δдин.стiйк, як це показано на рис. 5б. Тодi змiну загального навантаження в енергосистемi можна буде одразу оцiнювати за змiною сумарного значення величин кута δ1,N, як це умовно зобра- жено на рис. 6б. Саме за допомогою наведених методiв контролю та вiдображення iнформацiї забезпечується можливiсть оператив но надати оцiнку можливих змiн поточного режиму, тобто визначити, наприклад, чи носить виниклий процес збудження режиму локальний, мiсцевий, чи загальносистемний характер, а тому бiльш оперативно i правильно застосувати необхiднi засоби управлiння. Отже, запропо но вана система спостереження за величинами фа зових кутiв δ1,N напруг повинна контролювати дiю автоматизова- них систем управлiння поточ ним режимом, систем забезпечення стабiльностi частоти, а в разi потреби – зазна че них автома тичних систем протиаварiйної автома тики, тобто вiдповiдати вже новим мето дам управлiння. Вiдомо, що за короткотривалих порушень режиму навантаження процес стабiлiзується без дiї регуляторiв швидкостi. Саме з цiєї причини регулятори швидкостi починають дiяти лише тодi, коли процес вiдхилення частоти перевищує заданi нормативнi показники i набуває тенденцiї збiльшення в часi. Так, для парових турбiн ця величина становить 0,05% вiд f0. Лише пiсля зазначеного вiдхилення частоти регулятори швидкостi починають дiяти, маючи при цьому ще вiдносно велику iнертнiсть механiзмiв. За iсную- чих методiв управлiння описаний процес щодо включення в роботу регуляторiв швидкостi не може бути полiпшений чи прискорений, але за умови впровадження нових запропонованих методiв управлiння це може стати можли вим. Нижче буде розглянуто це питання. На сьогоднi критерiєм стiйкостi енерго - системи до збудження чи порушення режиму вва жається коефiцiєнт регулюючої енергiї – λ , що визначає потенцiйну стiйкiсть енергосистеми до вiдхилення частоти. Значення коефiцiєнта встановлено UCTE [9]: а величину вiдхилення частоти в енергосистемi пропонується визначати таким чином [14]: де ∆РΣ – змiна загального навантаження (неба - ланс потужностей); РН – потужнiсть, що спожи - ва ється навантаженням; ρ = РГΣном./РН – коефi - цiєнт резерву потужностi; РГΣном. – номiнальна потужнiсть енергосистеми; \|КН\| = \|∆РН/РН\|: \|∆f/f\| – кое фiцiєнт крутизни наванта ження енерго сис - теми; \|КГ\| = \| ∆РГ/РГном.\| \|fном./ ∆f\| – коефiцiєнт кру - тиз ни генератора по частотi; – коефiцiєнт крутизни ге нерацiї енергосистеми; при цьому: ΣРГ.ном.i = РГ Σном. Вiдповiдно, значення коефiцiєнта крутизни частотної характеристики всiєї енергосистеми визначається коефiцiєнтами: КΣ = ρКГΣ + КН. Вiдомо, що значення коефiцiєнта крутизни генерацiї КГΣ залежить як вiд налагодження авто- матичних регуляторiв частоти обертання (АРЧВ) турбiн, так i наявностi резерву активної потужно- стi, а коефiцiєнт навантаження КН – вiд складу споживачiв (статична, електромоторне наванта- ження тощо). Оскiльки цi фактори пос тiй но 18 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua СИС ТЕМ НІ ДОС ЛІД ЖЕН НЯ ТА КОМ ПЛЕК СНІ ПРОБ ЛЕ МИ ЕНЕР ГЕ ТИ КИ Рис. 6. Вiзуальне вiдображення стану енергосистеми на момент змiни режиму навантаження (14) (15) змiнюються в часi, доцiльно надавати оцiнку даним коефiцiєнтам у реальному часi. Теоретично, якщо в основних вузлах енерго системи реалi - зувати телевимiр сумарних значень потужностi генерацiї та навантаження, стане можливим нада- ти таку оцiнку цим коефiцiєнтам – КГΣ i КН. З iншого боку, в разi виконання системних тех нiчних вимог до енергоблокiв теплових електро станцiй [15], що визначенi для участi в нор мо ваному первинному та автоматичному вто - ринному регулюваннi обов’язковим стане наяв - нiсть первинного резерву: – до ±6% номiнальної потужностi енергоблоку (незалежно вiд наявної, заданої графiком наван- таження енергоблоку при номiнальному наванта- женнi) в нормальних режимах роботи енергоси- стеми (нормальний первинний резерв); – до 20% в одну сторону, або ±12,5% номiналь- ної потужностi (незалежно вiд iсную чого наван- таження енергоблоку) в найбiльш вiрогiдних аварiйних режимах роботи (аварiйний первин- ний резерв). Тобто, коефiцiєнт крутизни регулятора швид - костi за частотою для такого енергоблоку турбо - генератора має становити: Крiм того, було визначено [14], що коефiцiєнт крутизни навантаження може змiнюватись у межах: КН = 1,0 – 2,5. Iснуюча на сьогоднi практика регулювання частоти не передбачає можливостi попереднього визначення величини її вiдхилення, а тому певний iнтерес представляють дослiдження, пов’язанi саме з вирiшенням цього питання. Вiдомо, що наслiдком збудження режиму стає поява небалансу потужностi, який, маючи нега- тивний вплив на режим роботи всiєї енергосисте- ми, призводить до появи процесу вiдхилення частоти. Тому згiдно з (8) небаланс потужностi можна записати таким чином: ∆РΣ = РГΣ – Рн. (17) При постановцi вiдповiдних коефiцiєнтiв i пара- метрiв енергосистеми це рiвняння матиме вид: де n i m – вiдповiдно сумарна кiлькiсть станцiй та лiнiй. З iншого боку, виниклий небаланс потужностi можна представити i через адекватну змiну вели- чини фазових кутiв δi – δj у головних вузлах енергосистеми, тобто: де величина ∆δNΣ визначається за даними з головних вузлiв енергосистеми, тобто з головних магiстральних лiнiй, що пов’язують цi вузли. Згiдно з (9) спiввiдношення мiж величинами потужностi енергосистеми РГΣ та змiни її наван- таження ∆РΣ представимо через вiдповiднi значення величин кута – δNΣ i ∆δNΣ: Пiдставивши визначену змiну навантаження ∆РΣ в (15), представимо величину вiдхилення частоти через вiдповiднi значення змiни величин фазових кутiв ∆δNΣ напруг, тобто: За допомогою рiвняння (21) забезпечується можливiсть визначати величину вiдхилення частоти за даними загальної змiни величин фазо- вих кутiв ∆δNΣ напруг, якi, згiдно з [10], при збудженнi режиму виникають в енергосистемi ще до початку процесу вiдхилення частоти. Таким чином, стає обґрунтованою можливiсть попереднього визначення величин можливого вiдхилення частоти в енергосистемi, а тому бiльш ефективною може стати дiя нових систем первин ного, вторинного та протиаварiйного уп - рав лiння. Зазначимо, що в статтi [16] вже було розгля- нуто приклад можливого застосування розгляну- тих методiв управлiння, для забезпе чення проце- сiв стабiлiзацiї частоти в ОЕС України вiдповiд- но до норм, визначених UCTE. Визначений напрям дослiджень передбачає в подальшому створення єдиного пiдходу щодо застосування нових запропонованих методiв управлiння в енергосистемi, включаючи розгляд питань оптимального розподiлу навантаження, а також питань пов’язаних з новими можливос - тями забезпечення злагодженої паралельної роботи автоматичних регуляторiв частоти та обмiнних потокiв потужностi мiж енерго - системами. Новi методи управлiння на основi систем контролю фазових кутiв δ 1-N напруг у головних вузлах енергосистеми•Ленчевський Є.А. 19 СИС ТЕМ НІ ДОС ЛІД ЖЕН НЯ ТА КОМ ПЛЕК СНІ ПРОБ ЛЕ МИ ЕНЕР ГЕ ТИ КИ (16) (18) (19) (20) (21) Висновки 1. В роботi розглянуто перспективнi напрями щодо створення нових методiв загально сис - темного управлiння, призначених як для поточ - ного режиму роботи енергосистеми, так i в разi дiї систем протиаварiйної автоматики. 2. Результатом проведених дослiджень стало обґрунтування нових можливостей вчасного виявлення процесiв збудження чи порушення режиму, що дозволяє ще до початку процесiв вiдхилення частоти визначити необхiднiсть у дiї тих чи iнших систем регулювання частоти, а також систем протиаварiйної автоматики. 3. В роботi показано, що поєднання запро - понованих методiв контролю, вiдображен ня та вiзуалiзацiї процесiв на основi застосування систем контролю фазових кутiв δ1–N напруг у головних вузлах енергосистеми, дозволить ство- рити новi бiльш досконалi системи загально сис - темного управлiння. 20 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua СИС ТЕМ НІ ДОС ЛІД ЖЕН НЯ ТА КОМ ПЛЕК СНІ ПРОБ ЛЕ МИ ЕНЕР ГЕ ТИ КИ 1. Блок В.М. Электрические сети и системы. – М.: Высшая школа, 1986. – 426 с. 2. Иофьев Б.И. Автоматическое аварийное управление мощностью энергосистем . – М.: Энергия, 1974. – 416 с. 3. Юркевич Е.И. Автоматическое регулирование перетоков мощности по межсистемным связям. Под ред. Стернинсона Л.Д. - М.: Энергия, 1963. – 449 с. 4. Редiн В.I., Сергiєнко П.О., Тарасенко О.С., Бондаренко Ю.М. Сучаснi iнформацiйно-телекомунiкацiйнi технологiї в систе- мi диспетчерсько-технологiчного управлiння ОЕС України // Новини енергетики. – 2003. – Спецiальний випуск. – С. 12–16. 5. Стогний Б.С., Сопель М.Ф., Слинько В.М., Пилипенко Ю.В. Контроль метрологических характеристик средств мони- торинга переходных режимов энергосистем в условиях эксплуатации // Технiчна електродинамiка. Тем. випуск. – 2007. – С. 78–79. 6. Ленчевский Е.А., Туваржиев В.К. Система телеизмерения угла сдвига фаз напряжений двух узловых точек энергосисте- мы // Iнститут електродинамiки НАН України. – Проблеми енергозбереження. – 2004. – № 2-3. – С. 74–80. 7. Ленчевський Є.А., Туваржiєв В.К. Новий пiдхiд до вирiшення задач управлiння режимами магiстральних мереж об’єдна- них енергетичних систем // Проблеми загальної енергетики. – 2001. – № 4. – С. 35–38. 8. Анисимова Н.Д. и др. Методика расчетов устойчивости автоматизированных электрических систем. – М.: Высшая школа, 1966. –242 с. 9. Правила первичного и вторичного регулирования частоты и мощности в UCTE. – 1998. – 37 с. 10. Ленчевський Є.А. Дослiдження методiв з удосконалення систем управлiння об’єднаними енергосистемами // Проблеми загальної енергетики. – 2007. – № 15. 11. Совалов С.А., Семенов В.А. Противоаварийное управление в энергосистемах. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 416 с. 12. Ленчевський Є.А., Туваржiєв В.К. Вiдображення поточного режиму роботи енергосистеми при застосуваннi запропо- нованого методу телевимiру кута δ1,2 мiж векторами вузлових напруг // Проблеми загальної енергетики. – 2003. – № 9. – С. 67–71. 13. А. Хетфельд, К. Фрiдрiх, Й. Фестерс. Актуальний стан мережi: оцiнка з першого погляду // Енергетика та ринок. – 1998. – № 3–4. – С. 38–41. 14. Маркович И.М. Режимы энергетических систем. – М: Энергия, 1969. – 407 с. 15. Основные положения по первичному и вторичному регулированию частоты и активной мощности в ЕЭС России / Методические указания. 16. Ленчевський Є.А., Дубовський С.В. Обґрунтування можливостi забезпечення в ОЕС України процесiв регулювання частоти у вiдповiдностi до норм, визначених UCTE // Проблеми загальної енергетики. – 2007. – № 15.

Нові методи управління на основі систем контролю фазових кутів напруг у головних вузлах енергосистеми

Institution

Ähnliche Einträge