Русская версия English version

Выбор коэффициентов регулирования автоматического регулятора возбуждения для сохранения колебательной устойчивости электроэнергетической системы с управляемой линией электропередачи

В.П. Голов, Н.А. Градов, Д.Н. Кормилицын, Е.С. Скоропеева, Ю.О. Чуркина

Вестник ИГЭУ, 2017 г. выпуск 5, сс. 27—36

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: Применение устройств продольной емкостной компенсации на дальних линиях электропередачи может приводить к колебательному нарушению устойчивости электроэнергетической системы. Применение автоматического регулирования возбуждения генераторов в целом положительно сказывается на показателях устойчивости системы, однако неправильный выбор коэффициентов регулирования может приводить к нежелательным ее нарушениям. В известных работах обычно рассматривается влияние только одного управляемого устройства на устойчивость электроэнергетической системы. Целями данного исследования являются анализ влияния выбора настроечных параметров устройства продольной компенсации и автоматического регулятора возбуждения на статическую устойчивость электроэнергетической системы и получение метода совместного определения таких значений этих параметров, при которых не происходит нарушения статической устойчивости. Кроме того, необходимо проанализировать возможность применения упрощенной модели, учитывающей только электромеханический переходный процесс для выявления устойчивых коэффициентов регулирования.

Материалы и методы: Для составления упрощенной математической модели использован метод первого приближения А.М. Ляпунова. По методу D-разбиения по двум и трем параметрам построены области колебательной устойчивости. В качестве инструмента моделирования применяется оригинальное программное обеспечение на языке программирования C++.

Результаты: Предложен метод получения областей устойчивости по характеру протекания переходного процесса при кратковременном малом утяжелении режима, отличающийся от известных учетом как электромеханического, так и электромагнитных переходных процессов в системе. Определены диапазоны изменения параметров регулирования устройства продольной компенсации и автоматического регулятора возбуждения для исходного рабочего режима при использовании как более полной, так и упрощенной модели электроэнергетической системы. Выявлена тенденция изменения области устойчивости в координатах настроечных параметров автоматического регулятора возбуждения при увеличении регулирующего воздействия со стороны устройства продольной компенсации.

Выводы: Для выбора коэффициентов регулирования автоматического регулятора возбуждения применение упрощенной модели допустимо, поскольку область устойчивости, полученная по упрощенной модели, входит в область устойчивости, полученной по более полной модели. Однако применение упрощенной модели для анализа колебательной устойчивости в существующей сети нецелесообразно, поскольку дает большое расхождение положения границы устойчивости с результатами вычислительного эксперимента по более полной модели (в разы). Для более точного выявления границы устойчивости необходимо использование более полной математической модели.

Список литературы на русском языке: 

1. Электрические сети сверх- и ультравысокого напряжения ЕЭС России. Теоретические и практические основы: в 3 т. / под общ. ред. чл.-корр. РАН А.Ф. Дьякова. М.: НТФ «Энергопрогресс» Корпорации «ЕЭЭК», 2012.

2. Шакарян Ю.Г., Фокин В.К., Лихачев А.П. Установившиеся режимы работы электроэнергетических систем с сетевыми устройствами гибких электропередач // Электричество. – 2013. – № 12. – С. 2–13.

3. Антонов А.В., Фокин В.К., Тузлукова Е.В. О применении устройств продольной компенсации в высоковольтных электрических сетях России // Энергия единой сети. – 2016. – № 6 (29). – С. 26–41.

4. Голов В.П., Мартиросян А.А., Москвин И.А. Расчет характеристик установившихся режимов электроэнергетической системы с регулируемым устройством продольной компенсации // Вестник ИГЭУ. – 2012. – Вып. 6. – С. 18–22.

5. Mallesham M., Vathsal S. Hybrid Series Capacitive Compensation Scheme In Damping Power System Oscillations Using TCSC // International Journal of Engineering Research and Applications. – January 2014. – Vol. 4, Issue 1(Version 1). – Р. 266–270.

6. Vaibhav Desai, Vivek Pandya, Anilkumar Markana Enhancement of Transient Stability of Power System with Variable Series Compensation // International Journal of Engineering Research and Development (IJERD) ISSN: 2278-067X Recent trends in Electrical and Electronics & Communication Engineering (RTEECE 17th – 18th April 2015), 2015. – P. 62–68.

7. Саженков А.В. Статические характеристики электропередачи с управляемыми шунтирующими реакторами // Электричество. – 2006. – № 3. – С. 17–21.

8. Электрические системы. Т. 1. Математические задачи электроэнергетики / под ред. В.А. Веникова. – М.: Высш. шк., 1970. – 336 с.

9. Веников В.А., Анисимова Н.Д., Долгинов А.И. Самовозбуждение и самораскачивание в электрических системах. – М.: Высш. шк., 1964.

10. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. – М.: Высш.  шк., 1985. – 536 с.

11. Голов В.П., Москвин И.А. Выбор характеристик регулируемого устройства продольной компенсации по условию обеспечения колебательной статической устойчивости // Вестник ИГЭУ. – 2014. – Вып. 5. – С. 21–26.

 

 

Ключевые слова на русском языке: 
автоматическое регулирование возбуждения, дальние линии электропередачи сверхвысокого напряжения, колебательная статическая устойчивость, управляемые устройства продольной компенсации, области устойчивости.
Ключевые слова на английском языке: 
automatic excitation control, extra-high voltage long-distance power lines, oscillatory steady-state stability, controlled series compensation devices, stability regions.
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2017.5.027-036
Количество скачиваний: 
30