Главная Обратная связь

Дисциплины:






Моделирование коммутаций и противоаварийных мероприятий



Возму­щения в системе (короткое замыкание, поперечное тормозное сопротивле­ние) моделируются введением шунта на землю с соответствующими сопро­тивлениями и .

Изменение мощности генератора на ∆P, задаваемое в процентах (как со знаком «+»- увеличение, так и "-" - уменьшение), реализуется равенствами

что соответствует отключению и подключению части генераторов.

 

Изменение мощности турбины на производится также со зна­ками "+" и "-" по формуле

Аналогично задается изменение мощности нагрузки:

 

Изменение сопротивления любой ветви схемы реализуется введением новых значений параметров П-схемы замещения данной ветви.

Подготовка исходных данных. Узлы схемы нумеруются произвольным образом числами натурального ряда, начиная с 1, без пропуска цифр. Параметры схемы могут быть в именованных или относительных единицах, но приведенных к одной ступени напряжения. Должен быть предварительно рассчитан нормальный установившийся режим.

Для работы по программе необходимо подготовить следующую инфор­мацию.

1. Данные о ветвях в виде

I J R X B,

где I, B - номера граничных узлов; R и X - продольные активное и индуктивное сопротивления, Ом или о.е.; В - емкостная проводимость, МкСим или о.е., В < О.

2. Данные об узлах в виде

N U Pн Qн Pг Qг TJ x`d δU,

где N - номер узла; U, δU - модуль, КВ или о.е., и фаза, град, на­пряжения узла; Pн , Qн - активная (МВт или о.е.) и реактивная (МВар или о.е.) мощности нагрузки; Pг, Qг - то же для генератора; TJ - механическая инерционная постоянная агрегата, умноженная на полную установленную мощность генератора, МВА·с или о. е. ·с; x`d - переходное сопротивление генератора, Ом или о.е.

Данные об узлах задаются только для узлов, где включены генера­торы и нагрузки; для "пустых" узлов эту информацию вводить не нужно.

Отсутствие генератора в узле понимается по факту равенства нулю TJ либо x`d, либо их обоих.

Порядок работы на ЭВМ. После запуска программы в ответ на предло­жение: Нажмите "ВК" - следует сделать это в "студенческом" варианте либо ввести пароль PREP (первые 4 символа латинскими буквами от cлова "преподаватель") - для реализации варианта ''преподаватель". В послед­нем случае данные можно будет считать и записать на дискету.

Далее по запросу программы вводятся данные о ветвях и узлах. При­знаками окончания ввода ветвей и узлов служат ветвь и узел, в которых I=0, J=0 и N=0 соответственно. Разделителем между числами служит запятая или как минимум один пробел. Приглашением к вводу дан­ных об очередной ветви или узле служит стрелка в начале строки на экране.



Программа проверяет правильность задания данных путем контроль­ного расчета исходного режима и сравнения рассчитанных и заданных на­пряжений узлов. Если разница не превышает 2% по модулю и 2 град по фазе, то ввод считается выполненным без ошибки. В противном случае появится сообщение:

*** ВЫ ОШИБЛИСЬ В ЗАДАНИИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ИЛИ НЕВЕРНО СОСЧИТАЛИ ИСХОДНЫЙ РЕЖИМ…

с возможностью коррекции данных.

Далее по запросу программы начинается ввод задания на расчет очередного переходного процесса. Структура данных на каждое действие следующая:

ВРЕМЯ ВИД ДЕЙСТВИЯ ПАРАМЕТРЫ

Ввод каждой из указанных трех групп данных заканчивается нажатием клавиши "ВК". Если при задании параметров клавиша "ВК" была нажата до ввода всех чисел, то ввод оставшихся данных следует продолжить с текущего положения курсора.

Последовательность времен действий должна быть не убывающей из диапазона 0...3,5 с; вид действия возможен из следующих:

KV - включение шунта;

КО - отключение шунта;

N - изменение мощности нагрузки;

G - изменение мощности подключенных генераторов (отключение или подключение части их);

V - изменение сопротивления ветви;

РТ - изменение мощности турбины;

О - окончить расчет.

Параметры для действий следующие:

КV - узел, сопротивление шунта (R, X );

КО - узел;

N - узел, процент изменения;

G - узел, процент изменения;

V - параметры ветви (I, J, R, X, B);

РТ - узел, процент изменения.

Процент изменения в действиях типа N , G , РТ понимается со зна­ками "+" и "-" от текущего значения параметра. То есть, если данный параметр изменяется в одном расчете неоднократно, то величина процен­та относится к последнему (текущему) значению параметра. Последнее из задаваемых действий на расчет должно быть – О.

Программа контролирует параметры на область их допустимых значе­ний и ошибочные не воспринимает, предлагая ввести их снова.

В процессе расчета на экране появляются график переходного про­цесса и перечень отрабатываемых действий. Углы генераторов изобража­ются взаимными в соответствии c формулой , где k - номер наименьшего узла с генератором.

После очередного расчета предлагаются режимы:

R - переход к очередному расчету;

К - коррекция схемы;

S - закончить работу.

Рассмотрим пример заполнения исходных данных, представленных в относительных единицах. Расчетная схема имеет вид, представленный на рис. 7.

 

 

Рис. 7. Расчетная схема энергообъединения сложной структуры.

 

 

Исходные данные для ветвей схемы замещения:

I J R X B
0.6
0.3

 

для узлов:

 

N U δU PН QН PГ QГ ТJ x`d
-19.7 0.5 0.3 0.654 0.4
5.1 0.168 0.43
0.01

 

Примечания: 1. Шины бесконечной мощности в узле 1 моде­лируются генератором с большой инерционной постоянной и малым переход­ным сопротивлением (TJi → ∞, x`d1→ 0). Мощности генератора и на­грузки в этом узле могут задаваться произвольно (например, SГ1 = 0+j0,

SН1 = 0 + j0).

2. Ветвь 0 0 и узел 0 - признаки окончания вода данных о ветвях и узлах.

P a б о т а 1

 

СИНХРОННАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ, РАБОТАЮЩЕЙ С МОЩНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ

 

Цель работы - оценка предела динамической устойчивости при различных аварийных возмущениях на линии электропередачи, связывающей электрическую станцию с шинами бесконечной мощности.

 

 

Программа работы

 

 

1. Выполнить задание на подготовительную работу.

2. Определить предельную по условиям динамической устойчивости мощность Рпр при отключении одной из параллельных линий BJI (простой динамический переход) аналитически (методом площадей) и с помощью ЭВМ.

3. Определить Рпр при коротком замыкании на линии электропере­дачи с последующим отключением поврежденной цепи для трехфазного к.з. и заданного вида несимметричного к.з.

4. Оценить эффективность трехфазного АПВ поврежденного участка ВЛ (то есть его влияние на величину Рпр).

5. Составить отчет по работе в соответствии с требованиями к его содержанию.

 

 

Задание на подготовительную работу

 

 

1. Ознакомиться с методикой расчетов синхронной динамической устойчивости и описанием программы ДИНАМИКА.

2. Ответить на контрольные вопросы.

3. В соответствии с вариантом задания (табл.1) рассчитать пара­метры схемы замещения энергосистемы.

4. Построить графики зависимостей РВЛ=f1ВЛ), QВЛ=f2ВЛ) при изменении δВЛ от 0 до 90о.

5. Определить методом площадей Рпр при отключении одной из параллельных цепей ВЛ.

 

 

Таблица 1

Варианты заданий к работе 1

 

Номер варианта SГ ном, SТ ном nГ= =nT Тип электро- станции UВЛ ном xВЛ x` xT U1 Uэс TJ ном
МВА кВ Ом кВ кВ С
ГЭС 0,28 0,11
ГЭС 0,3 0,1
ГЭС 0,32 0,11
ГЭС 0,28 0,1
ТЭС 0,3 0,12
ТЭС 0,32 0,1
ТЭС 0,3 0,1
ТЭС 0,28 0,11

 

 

Примечания: 1.B исходном установившемся режиме мощность РВЛ, передаваемая по линии, принимается равной РВЛ = 0,5 SГ ном .

2. В узле 1 (см. рис З) реактивное сопротивление x`d необходимо задавать для блока генератор-трансформатор: x`d =x`dг+ xт .

 

 

Содержание отчета

 

 

1. Исходная схема системы.

2. Расчетная схема замещения и результаты расчета ее параметров.

3. Результаты расчета параметров исходного установившегося режи­ма, графики зависимостей РВЛ=f1ВЛ), QВЛ=f2ВЛ).

4. Результаты расчета Рпр при отключении одной цепи ВЛ мето­дом площадей.

5. Результаты расчета на ЭВМ значений Рпр для п. 2-4.

6. Выводы по работе, содержащие оценку влияния различных аварий­ных возмущений на величину Рпр.

 

 

Методические указания

 

 

Расчеты динамической устойчивости выполняются применительно к простейшей схеме системы (см. рис. З). В качестве расчетного возмущения рассматривается к.з. на линии электропередачи вблизи шин электростан­ции, а также отключение одной из параллельных цепей ВЛ.

В схеме замещения, параметры которой необходимо привести к базис­ному напряжению Uδ=UВЛ ном и базисной мощности Sδ=SГ ном (то есть к номинальной мощности станции), не учитываются активные сопротивления ВЛ и трансформаторов, а также шунты намагничивания трансформаторов:

Эквивалентный генератор станции моделируется переходной э.д.с. Е` за индуктивным сопротивлением x`d (оценку динамической устойчивости на первом колебании угла допустимо выполнять, полагая Е`=const).

Таким образом, схема замещения в исходном установившемся режиме имеет вид, показанный на рис. 3,б. Заданными считаются активная мощ­ность РВЛ, передаваемая по линии, и модули напряжений U1 и UЭС по концам ВЛ. Мощность РВЛ в исходном режиме определяется соотношением

откуда можно найти фазовый сдвиг между векторами напряжений δВЛ

Реактивная мощность QВЛ , передаваемая по линии, определяется выражением

Совмещая вектор с действительной осью, получаем

где - фазы векторов напряжений на шинах станции и приемной системы.

Полная мощность , передаваемая в приемную систему

откуда .

Переходная э.д.с. Е` в исходном режиме определяется как

Угол δГ между поперечной осью генератора и вектором Ú1 можно найти в соответствии с векторной диаграммой (рис.8)

 

 

Рис. 8. Векторная диаграмма исходного установившегося режима

 

Полный угол электропередачи δ определяется как .

В переходном процессе парамет­ры схемы замещения системы могут изменяться за счет включения шунта к.з. или отключения одной из па­раллельных цепей ВЛ. Индуктивное сопротивление шунта к.з. хк.з. определяется в зависимости от вида аварии комбинацией эквивалентных индуктивных сопротивлений хи х схем обратной и нулевой по­следовательностей (рис. 9):

при однофазном к. з. (К(1))
при двухфазном к. з. (К(2))
в случае двухфазного на землю к. з. (K(1,1))
при трехфазном к.з. (К(3))

 

Исходные данные для расчетов на ЭВМ необходимо подготовить в соответствии с требованиями, изложенными в описании программы ДИНА­МИКА.

При выполнении п.2 работу на ЭВМ для расчета процесса необходимо задать два управляющих воздействия:

ВРЕМЯ = 0 ДЕЙСТВИЕ V ИЗМ. СОПР. ВЕТВИ 1 2 0 2·х ВЛ 0

ВРЕМЯ = 2 ДЕЙСТВИЕ 0

Подчеркнута вводимая информация, остальной текст генерирует ма­шина в качестве подсказок. Первой строкой задается увеличение в два раза сопротивления ветви между узлами 1 и 2, что соответствует отклю­чению одной цепи. Второй строкой задается время окончания расчета,

равное 2с.

 

Рис. 9. Схемы замещения прямой (а), обратной (б) и нулевой (в) последовательностей.

 

 

При выполнений п. З длительность к.з. следует принимать равной Δt к.з. =0.18 с. Для расчета процесса с отключением к. з. необходимо задать следующие управляющие воздействия:

ВРЕМЯ = 0 ДЕЙСТВИЕ KV ВКЛ.ШУНТА

УЗЕЛ.ШУНТ (R,X) 1 0 хк.з.

ВРЕМЯ = 0,18 ДЕЙСТВИЕ KO ОТКЛ.ШУНТА УЗЕЛ 1

ВРЕМЯ = 0,18 ДЕЙСТВИЕ V ИЗМ.СОПР.ВЕТВИ 1 2 0 2·хВЛ. 0

ВРЕМЯ = 2 ДЕЙСТВИЕ О

Первой строкой (t = 0) задается включение шунта к.з. хк.з.. в узел 1. Второй строкой задается отключение шунта в узле 1 в t = 0,18 с.

 

 

Контрольные вопросы

 

 

1. Чем определяется тяжесть того или иного аварийного возмуще­ния?

2. Может ли нарушиться устойчивость параллельной работы элект­рической станции с приемной системой при плановом отключении одной из цепей ВЛ?

3. Влияет ли TJ на предельную по условиям динамической устой­чивости мощность станции Pпр?

4. Что является более тяжелым возмущением: короткое замыкание длительностью 0,12-0,18 с или отключение одной из цепей ВЛ в цикле АПВ?

 

 

Работа 2

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПРЕДЕЛА ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

 

Цель работы - знание особенностей протекания электромеханиче­ских переходных процессов при различных управляющих воздействиях.

 

 

Программа работы

 

 

1. Выполнить задание на подготовительную работу.

2. Для исходного режима, отвечающего 20%-му запасу пропускной способности электропередачи, оценить устойчивость переходного про­цесса при несимметричных к.з. о последующим трехфазным АПВ повреж­денного участка ВЛ.

3. Выбрать наиболее эффективное противоаварийное управление, обеспечивающее устойчивость динамического перехода при аварийном возмущении (п.2).

4. Составить отчет в соответствии с требованиями к его содержа­нию.

 

 

Задание на подготовительную работу

 

1. Ознакомиться с основными мероприятиями по повышению предела динамической устойчивости при работе электрической станции на шины бесконечной мощности.

2. Ответить на контрольные вопросы.

3. Рассчитать параметры исходного установившегося режима в соответствии с вариантом задания и данными табл.1.

 

 

Содержание отчета

 

 

1. Схема энергосистемы и ее параметры.

2. Результаты расчета параметров исходного установившегося режима.

3. График изменений угла δ генератора электрической станции, рассчитанный на ЭВМ, для заданного аварийного возмущения (несимметрич­ное к.з. на участке ВЛ с последующим трехфазным АПВ).

4. Результаты расчета на ЭВМ динамической устойчивости с учетом противоаварийных управляющих воздействий.

5. Выводы по работе, содержащие сопоставительный анализ эффективности различных мероприятий по повышению предела динамической ус­тойчивости.

 

 

Методические указания

 

 

Данная работа выполняется применительно к схеме энергосистемы рис. 3 с параметрами, рассчитанными в соответствии с данными табл. 1. Мощность РВЛ в исходном установившемся режиме определяется выраже­нием РВЛ = 0,8 Рпред , где Рпред = (U1UЭС)/хВЛ . Остальные параметры исходного режима рассчитываются в соответствии с методическими указаниями к работе 1.

В качестве аварийного возмущения рассматривается однофазное к.з. (для 330-500 кВ) или двухфазное на землю к.з. (для 110-220 кВ) с последующим отключением поврежденного участка в цикле трехфазного АПВ.

Для ГЭС в качестве возможных противоаварийных управляющих воз­действий необходимо рассмотреть отключение части блоков генератор -трансформатор электрической станции либо подключение устройств элект­рического торможения в соответствии с рекомендациями, изложенными выше.

Для ТЭС вместо отключения генераторов предпочтительнее осущест­вить кратковременную разгрузку паровых турбин. Изменение мощности эк­вивалентной турбины электрической станции (см. рис. 2) можно предста­вить упрощенно в виде одной или нескольких ступеней.

Исходные данные, необходимые для расчетов динамической устойчиво­сти на ЭВМ, необходимо подготовить в соответствия с требованиями, из­ложенными в разделе "Описание программы ДИНАМИКА".

При выполнении работы необходимо определить минимальное число блоков генератор - трансформатор на ГЭС, которые необходимо отключить для обеспечения динамической устойчивости, либо минимальную глубину разгрузки ΔРТ турбин тепловой станции. Для устройств ЭТ параллельно­го типа требуется выбрать минимальное необходимое значение мощности устройств торможения РЭТ = U2ном/RЭТ (или максимальное значение RЭТ),

полагая, что они подключаются в работу на время бестоковой паузы АПВ.

Необходимо, кроме того, дать рекомендации относительно места установ­ки устройств ЭТ (на шинах генераторного напряжения или шинах высшего напряжения станции). Для устройств ЭТ последовательного типа, подклю­чаемых на время к.з., необходимо также найти предельное значение RЭТ. Действие устройств ЭТ параллельного типа реализуется в программе ДИНАМИКА с помощью управлений вида KV (включение активного сопро­тивления RЭТ в узле) и КО (отключение шунта RЭТ ).

ЭТ последовательного типа моделируется управляющим воздействием вида V (изменение активного сопротивления ветви на время действия ЭТ, то есть на время к.з.).

Для моделирования ЭТ параллельного типа на генераторном напряже­нии шины генератора необходимо выделить в отдельный узел. При этом схема замещения имеет вид, приведенный на рис. 10.

 

 

Рис. 10. Моделирование электрического торможения.

 

Напряжение ÚГ на шинах генератора определяется как ÚГ=U΄Г+jUГ΄΄:

 

 

Мощность на шинах генератора РГВЛ,

Для учета ЭТ последовательного типа в схеме замещения также необходимо выделить в отдельную ветвь сопротивление трансформатора хГ (либо можно ввести фиктивную ветвь с малым реактивным сопротивлением), как показано на рис. 10.

 

 

Контрольные вопросы

 

 

1. Где применяется отключение генераторов для повышения предела динамической устойчивости и в чем проявляется неоднозначность данно­го мероприятия?

2. Почему электрическое торможение параллельного типа малоэффек­тивно на ГЭС с капсульными гидрогенераторами?

3. Какие возможны способы реализации электрического торможения параллельного типа?

4. Какое противоаварийное управление: отключение части генерато­ров или разгрузку турбин предпочтительнее выполнять на ТЭС?

 

 

Работа 3

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

МЕЖСИСТЕМНОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

 

Цель работы - знание основных факторов, определяющих устойчи­вость взаимного движения роторов генераторов передающей и приемной энергосистем, умение выбрать комплекс противоаварийных управляющих воздействий.

 

 

Программа работы

 

 

1. Выполнить задание на подготовительную работу.

2. Для исходного режима, отвечающего загрузке РВЛ межсистемной электропередачи на 50% пропускной способности, оценить динамиче­скую устойчивость при отключении одной из параллельных цепей ВЛ (про­стой переход). Определить минимально необходимую дозировку САОН в приемной системе для данного аварийного возмущения.

3. Для исходного режима, отвечающего 20%-ному запасу пропускной способности электропередачи, оценить устойчивость переходного процес­са при двухфазном на землю к.з. с последующим отключением поврежден­ной цени межсистемной ВЛ в цикле трехфазного АПВ.

4. Выбрать комплекс мероприятий в приемной и передающей системах, обеспечивающий оптимальное противоаварийное управление для возмущающего воздействия (п. 3).

5. Составить отчет в соответствии с требованиями к его содержа­нию.

 

Задание на подготовительную работу

 

 

1. Ознакомиться с особенностями протекания электромеханических переходных процессов, определяющихся взаимным движением роторов гене­раторов приемной и передающей энергосистем.

2. Ответить на контрольные вопросы.

3. В соответствии с вариантом задания табл. 2 рассчитать парамет­ры схемы замещения и исходных установившихся режимов, отвечающих загрузке межсистемной электропередачи на 50 и 80% пропускной способности.

 

Содержание отчета

 

 

1. Схема энергосистемы и ее параметры.

2. Результаты расчета установившихся режимов для п. 2 и 3.

3. Графики изменения взаимного угла, отвечающие простому перехо­ду к схеме послеаварийного режима (п.2), при отсутствии и при дейст­вии САОН.

4. Результаты расчетов на ЭВМ (п. З), определяющие дозировку проти­воаварийных управляющих воздействий.

5. Выводы по работе, содержащие анализ особенностей противоаварийного управления, обеспечивающего устойчивость взаимного движения роторов генераторов.

 

 

Методические указания

 

 

Работа выполняется применительно к схеме энергообъединения (рис.5), содержащего две электрические станции с местной нагрузкой, связанные между собой двухцепной линией электропередачи. Расчетная схема показана на рис. 2.

Приведение параметров схемы замещения к базисным условиям удобно производить, полагая, например, Uδ=UВЛ ном, Sδ=SГ1 ном .Тогда для генератора Г1 получим:

 

 

№ вари анта SГ1 ном, SТ1 ном, МВА SГ2 ном, SТ2 ном, МВА nГ1и nТ1 nГ2 и nТ2 ТJ1 ном, с Тип эл. ст. 1 ТJ2 ном, с Тип эл. ст. 2 хВЛ, Ом РН1, МВт РН2, МВт U1, кВ U2, кВ
ГЭС ТЭС
ГЭС ТЭС
ТЭС ГЭС
ТЭС ГЭС
ГЭС ТЭС
ТЭС ГЭС
ГЭС ТЭС
ТЭС ГЭС

 

Таблица 2

 

Варианты заданий к работе 3

 

 

Примечания:

 

1. Коэффициент мощности нагрузки считать одинаковым для нагрузок Н1 и Н2 (cos φн=0,9).

2. Переходное индуктивное сопротивление эквивалентных генераторов Г1 и Г2 считать одинаковым: х΄d=0.3 (о.е.ном).

3. Индуктивное сопротивление трансформаторов Т1 и Т2 считать одинаковыми: хТ=0,1 (о.е.ном).

 

 

 

Рис. 11. Расчетная схема замещения энергообъединения.

 

Для трансформатора Т1, учитывая, что SТ1 ном = SГ1 ном, также получим

для линии электропередачи хВЛ(о.е.δ)=хВЛ(Ом)/zδ, где zδ=Uδ2 /Sδ .

Для трансформатора Т2 и генератора Г2 можно записать:

Мощности нагрузок Н1 и Н2 пересчитываются по формулам:

Заданными при расчете параметров установившегося режима считаются также модули напряжений U1(о.е.δ)=U1(кВ)/Uδ, U2(о.е.δ)=U2(кВ)/Uδ и мощность PВЛ(о.е.δ)=РВЛ(МВт)/Sδ, передаваемая по межсистемной BJI в исходном режиме.

Фазовый сдвиг δВЛ между векторами напряжений Ú1 и Ú2 определяется выражением

Реактивная мощность в начале линии

Аналогично, в конце линий Р΄ВЛВЛ,

Мощности генераторов Г1 и Г2 (на шинах высшего напряжения) определяются из баланса мощностей в узлах 1 и 2:

где

Совместив с действительной осью вектор напряжения в одном из узлов (например, полагая δU1=0), получим

Индуктивное сопротивление шунта при двухфазном на землю к. з. приближенно можно определить как xк.з.≈0,7 хТ1(о.е.σ), так как с, причем х >> х, х≈ хТ1.

Исходные данные для расчетов динамической устойчивости на ЭВМ необходимо подготовить в соответствии с описанием программы ДИНАМИКА.

При выполнении работы необходимо рассмотреть комплекс мероприя­тий в приемной и передающей энергосистемах, обеспечивающих сохранение устойчивости взаимного движения роторов генераторов. На тепловых станциях передающей системы, как и в работе 2, возможно экстренное регулирование паровых турбин либо подключение устройств ЭТ. На ГЭС допускается отключение части генераторов, а регулирование мощности турбин производится весьма медленно и на предел динамической устойчи­вости практически не влияет. В приемной энергосистеме возможно дейст­вие САОН; предлагается, что к САОН подключено 20% потребителей.

Естественно, дозировку управляющих воздействий целесообразно подобрать таким образом, чтобы использование САОН было минимальным.

 

Контрольные вопросы

 

1. В чем отличие электромеханического переходного процесса в электрообъединении, содержащем две электрические станции, по сравнению с работой электрической станции на мощную энергосистему?

2. Возможно ли сохранение устойчивости взаимного движения, если устойчивость абсолютного движения нарушена?

3. Почему применение САОН нежелательно?

4. Возможно ли обеспечение динамической устойчивости лишь за счет мероприятий в передающей части энергообъединения?

 

Работа 4

 

СИНХРОННАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

ОБЪЕДИНЕННОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

 

Цель работы - знание специфики электромеханических переходных процессов в энергообъединении, выбор средств и дозировки управляющих воздействий при аварийных возмущениях.

 

 

Программа работы

 

 

1. Выполнить задание на подготовительную работу.

2. Оценить устойчивость параллельной работы энергообъединения при аварийных возмущениях на участках BJI (двухфазное на землю к.з, вблизи шин электрической станции с последующим трехфазным АПВ поврежденного участка).

3. Выбрать наиболее эффективный способ противоаварийного управ­ления и дозировку управляющих воздействий при аварийных возмущениях п. 2, приводящих к нарушению динамической устойчивости.

4. Составить отчет по работе в соответствии с требованиями к его содержанию.

 

Задание на подготовительную работу

 

 

1. Ознакомиться с особенностями взаимного движения роторов гене­раторов при аварийных возмущениях в многомашинных схемах.

2. Ответить на контрольные вопросы.

3. В соответствии с вариантом задания табл. 3 и рекомендуемыми базисными условиями рассчитать параметры схемы замещения.

4. Определить параметры исходного установившегося режима, необ­ходимые для расчетов динамической устойчивости на ЭВМ.

5. Рассчитать значения хк.з. для двухфазных на землю, к.з. вблизи шин электрических станций.

 

Таблица 3

 

Параметры схемы замещения и исходного установившегося режима

к работе 4.

№ вари-анта   SГ1 ном, ST1 ном SГ2 ном, ST2 ном SГ3 ном, ST3 ном nГ1 nТ1 nГ2 nТ2 nГ3 nТ3 TJ1 TJ2 TJ3
МВА ном. с

 

хВЛ1 хВЛ2 РГ1 РГ2 РН1 РН2 РН3 U1 U2 U3
Ом МВт кВ

 

 

Примечания:

 

1. Коэффициент мощности считать одинаковым для всех нагрузок (cos φн=0,9).

2. Переходные индуктивные сопротивления х΄d одинаковы для всех генераторов (х΄d=0,3(о.е.ном)).

3. Индуктивные сопротивления трансформаторов хТ одинаковы (хТ=0,1(о.е.ном)).

4. Считать, что для ГЭС ТJ ном>8 с.


Содержание отчета

 

 

1. Расчетная схема, параметры схемы замещения.

2. Результаты расчета параметров исходного установившегося ре­жима.

3. Графики изменения взаимных углов генераторов при аварийных возмущениях (п. 2).

4. Графики изменения взаимных углов, отвечающие оптимальному противоаварийному управлению (п. 3).

 

 

Методические указания

 

 

Расчеты динамической устойчивости выполняются применительно к схеме энергообъединения (см. рис. 6) цепочечной структуры, содержащей три электрические станции с местной нагрузкой, связанные двухцепными линиями электропередачи. Схема замещения показана на рис.12.

Рис. 12. Расчетная схема замещения энергообъединения.

 

 

Параметры схемы замощения необходимо привести к базисным услови­ям: при этом целесообразно принять Sδ = SГi ном, взяв, например, наи­более мощную станцию (i=1 либо i=2 либо i=3); Uδ=UВЛ ном.

Расчет параметров исходного установившегося режима целесообразно выполнять в следующей последовательности:

1. Определить реактивные мощности нагрузок:

2. Рассчитать фазовый сдвиг между векторами напряжений и и реактивную мощность , передаваемую по участку BЛ1:

3. Определить реактивную мощность генератора Г1: .

4. Рассчитать перетоки мощности , , а также фазовые сдвиги между векторами напряжений и :

5. Найти реактивную мощность генератора Г2:

6. Рассчитать режим генератора Г3:

Далее необходимо определить фазовое положение векторов напряже­ний, совместив с действительной осью вектор напряжения в одном из узлов, например, в узле 1 ( = 0). Тогда

Определение шунтов к.з, при двухфазных на землю коротких замыканиях вблизи шин станций можно выполнить приближенно, полагая хк.з.≈0,7хТi (о.е.σ), i=1, 2, 3, поскольку х >> х, х≈ хТ, хк.з.// х.

Данные для расчетов динамической устойчивости на ЭВМ необходимо подготовить в соответствии с требованиями изложенными в инструкции к программе ДИНАМИКА.

Выбор наиболее эффективного способа противоаварийиого управления сводится к оценке возможности обеспечения динамической устойчивости без действия САОН и отключения генераторов электрических станций. Если же при этом устойчивость нарушается, необходимо подобрать управля­ющие воздействия таким образом, чтобы количество отключаемых генера­торов и процент отключаемой мощности нагрузки были минимальными.

 

 

Контрольные вопросы

 

 

1. Чем определяется синхронная динамическая устойчивость в слож­ном энергообъединении: изменением абсолютных углов генераторов или

их взаимным движением?

2. Достаточно ли для суждения об устойчивости динамического пе­рехода прохождения максимума одним из взаимных углов?

3. Какие противоаварийные мероприятия более эффективны; только вблизи места аварии или одновременно в приемной и передающей частях энергообъединения?

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

Веников В.А, Переходные электромеханические процессы в электрических системах, - М.: Высшая школа, 1985.

Баркан Я.Д., Орехов Л.А. Автоматизация энергосистем. - М,: Высшая школа* 1981.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...