Вопрос №2 Качество переходного режима.

Вопрос №2 Качество переходного режима.

Вопрос №5. Виды устойчивости, области устойчивости, их определение

Устойчивость ЭЭС рассматривается на основе методов общей теории устойчивости движения, которая изучает влияние возмущающих факторов на изменение во времени параметров, в частности для ЭЭС – любых режимных параметров: P, U, I, f, S, δ –взаимные углы между осями.

Все возмущающие факторы делятся на

Малые возмущения	Большие возмущения
При них математическая модель сис-	При них математическая модель не
темы, описывающая ПП в ЭЭС, мо-	может быть линеаризована, т.е. нель-
жет быть упрощена заменой нели-	зя пренебрегать нелинейностью.
нейностей линейными зависимостями	Поэтому расчеты переходных про-
(линеаризация).	цессов (ПП) приходится проводить
Это позволяет использовать общие	для каждой конкретной аварийной
методы анализа устойчивости линей-	ситуации и этот класс задач относит-
ных систем и этот класс задач отно-	ся к задачам динамической устойчи-
сится к задачам статической устойчи-	вости и длительных ПП, когда рас-
вости, которая в свою очередь, под-	сматривается большое количество
разделяется на статическую аперио-	возмущающих факторов и режимов
дическую и колебательную устойчи-
вость

Итак, основные задачи расчетов устойчивости:

1. Расчеты и анализ статической устойчивости, в том числе:

а) апериодической устойчивости, т.е. определение предельных по сползанию режимов;

б) колебательной статической устойчивости (по самораскачиванию), куда входит и выбор закона регулирования и настроечных параметров систем автоматического регулирования (САР), в частности, АРВ синхронных машин, а также к колебательной статической относится модальный анализ динамических свойств ЭЭС.

Расчеты и анализ динамической устойчивости ЭЭС при различных авариях, в том числе выбор противоаварийных мероприятий и настройка устройств противоаварийной автоматики (ПА). (Следует заметить, что именно в такой последовательности: апериодическая, колебательная – выбор настроек АРВ и модальный анализ динамических свойств ЭЭС, динамическая устойчивость – Вам предстоит выполнить лабораторные работы).

ВОПРОС №15 «Планирование и коррекция графиков станций. Формирование графиков ремонтов, ремонтные площадки, резервы»

Наиболее ответственной задачей при краткосрочном планировании режимов ЭЭС является определение на предстоящие сутки (или несколько) состава готового к работе основного энергетического оборудования. Решение этой задачи связано с решением задачи разрешения оперативных и ремонтных заявок.

Ремонты генерирующего оборудования должны быть взаимоувязаны с ремонтами сетевого оборудования.

Задачи разрешения оперативных ремонтных заявок выполняются в основном на основе непосредственных решений технологов, разрешение дает главный диспетчер ЦДУ ЕЭС, ОДУ или ЦДС ЭЭС.

В формировании графиков ремонтов участвуют все уровни оперативно-диспетчерского управления. На уровне ЦДУ: деление ремонтного резерва ОЭС.

В ОДУ ремонтный резерв и его распределение планируют исходя из необходимости обеспечения баланса мощности в ОЭС. Задача планирования ремонта сложная и не до конца формализируемая. Критерий оптимальности – мин затрат (на топливо, ремонт, аварийных дефицитов). Основным критерием оптимальности является максимальное заполнение «ремонтной площадки», те наиболее эффективное использование ремонтного резерва энергообъединения. При этом должны учитываться ограничения.

Ремонтная площадка определяется для энергопотребления (с учетом внешних перетоков), эффективных значений уст мощностей э/ст и значений разрывов и ограничений с учетом консервации и реконструкции и аварийных ремонтов.

Задача планирования ремонтов:

Определение ремонтной площадки

Обработка ремонтных заявок

Планирование, те размещение ремонтных заявок в пределах ремонтной площадки с учетом критерия оптимальности и заданной системы ограничений.

Ремонтная площадка – площадь, ограниченная кривой ремонтного резерва, а каждый заявленный ремонт – в виде прямоугольника, абцисса которого – заяленная длительность ремонта, ордината – снижение мощности в ЭЭС из-за вывода в ремонт данного оборудования. Задача заключается в наиболее плотном заполнении ремонтной площадки ремонтными прямоугольниками. (Нужны ли формулы??? Стр 410 АДУ Руденко).

Ограничения: --по ремонтной площадке

--по балансу мощности в отдельных подсистемах

--по непрерывности ремонтов

--по запретным срокам ремонтов

--запрет одновременного ремонта некоторых агрегатов

--обязательность одновременного ремонта некоторых агрегатов

--ограничение на заданный временной сдвиг интервалов начала ремонтов

--ограничения по ремонтным ресурсам

ВСВГО – выбор состава включенного генерирующего оборудования.

Требования к режимной автоматике, выполняющей функции системного значения

Общие требования

Режимная автоматика, выполняющая функции системного значения, должна реализовывать следующие функции в нормальном режиме:

- Автоматического регулирования напряжения;

- Автоматического регулирования частоты и активной мощности.

Для выполнения указанных функций генераторы, синхронные компенсаторы, статические компенсаторы, трансформаторы, автотрансформаторы энергосистемы должны иметь автоматические устройства, установка и эксплуатация которых осуществляются собственниками энергообъектов, на которых установлены устройства.

Принципы действия устройств режимной автоматики, выполняющей функции системного значения, их объем должны определяться при проектировании реконструкции или сооружения энергообъекта в полном соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок и должны быть согласованы Системным оператором.

Локальная ПА 5.2.1.1.

Автоматика разгрузки при отключении одной или двух линий электропередачи (АРОЛ, АРОДЛ) Устройства АРОЛ, АРОДЛ устанавливаются на ВЛ, отключение которых существенно снижает суммарный допустимый переток в сечениях, содержащих эти ВЛ.

5.2.1.1.1. Максимальный объем разгрузки определяется для той схемы (нормальной или ремонтной), в которой отключение контролируемой ВЛ приводит к наибольшему абсолютному снижению допустимого перетока в сечении.

5.2.1.1.2. При невозможности выполнения АРОЛ, АРОДЛ с измерением предшествующего аварийному отключению ВЛ перетока мощности в полном сечении, охватывающем все входящие в него связи, настройка автоматики должна быть выполнена с косвенным учетом ненаблюдаемых связей.

5.2.1.1.3. Для уменьшения числа срабатываний устройств АРОЛ и избыточности УВ при допустимости, желательно, чтобы пуск АРОЛ осуществлялся с отстройкой по Напечатано с сайта ОАО «СО ЕЭС» www.so-ups.ru 24 времени от длительности цикла ОАПВ и ТАПВ. При недопустимости по условиям сохранения устойчивости пуск АРОЛ должен производиться без указанной отстройки.

5.2.1.2. Автоматическая разгрузка при отключении генераторов АРОГ предназначена для предотвращения перегрузки и нарушения устойчивости по связям при внезапных отключениях мощных генераторов или энергоблоков. УВ автоматики должны выбираться по условию обеспечения устойчивости с нормативным запасом в послеаварийном режиме, вызванном отключением контролируемого генератора и набросом мощности на сечение.

5.2.1.3. Автоматическая разгрузка при перегрузке по мощности АРПМ предназначена для разгрузки при возникновении статической перегрузки контролируемой связи или группы связей, входящих в сечение, в следующих случаях:

• возникновение внезапного дефицита (избытка) генерирующей мощности в приемной (передающей) относительно данной связи(ей) части ЭС, вызванных отделением избыточного энергоузла, сбросом электрической нагрузки электростанций, в т.ч. отключением части нагрузки от АЧР;

• медленного нарастания перетока активной мощности по связи(ям) из-за отсутствия резерва мощности на электростанциях в приемной части или необходимого регулировочного диапазона на электростанциях в передающей части;

• наброса мощности на связь(зи) из-за отключения шунтирующей связи. Контроль загрузки электропередачи осуществляется по активной мощности (АРПМ) или по фазовому углу. Автоматика не должна ложно срабатывать при КЗ и при качаниях.

5.2.1.4. Автоматическая разгрузка при близких или затяжных коротких замыканиях Автоматика АРБКЗ предназначена для сохранения устойчивости электростанции при близких к шинам электростанции или головной подстанции электропередачи многофазных КЗ и выполняется с контролем суммарной мощности электростанции (части энергоблоков), а также остаточного напряжения прямой последовательности. Автоматика реагирует на величину остаточного напряжения прямой последовательности при КЗ, определяемого в зависимости от предельного времени его ликвидации и исходной мощности электростанции (электропередачи) в различных режимах. АРЗКЗ предназначена для сохранения устойчивости электростанции при затяжных коротких замыканиях, обусловленных отказом выключателя (отказы релейной защиты не учитываются). Уставки и время срабатывания АРЗКЗ должны быть отстроены от времени КЗ, отключаемых быстродействующими защитами и не превышать предельного времени отключения КЗ по условию устойчивости

Вопрос №19. Централизованная система противоаварийной автоматики (ПА)
районов управления

Основной предпосылкой к переходу от локального к централизованному управлению является нелокальный характер последствий аварийных возмущений и управляющих воздействий в энергосистеме.

Принципиально возмущение ощущается в любой точке энергосистемы, хотя по мере удаления от места возникновения возмущения его влияние сказывается во все меньшей степени. Но возможны условия, при которых возмущение, возникшее в удаленных на сотни и даже тысячи километров частях энергосистемы, представляет реальную опасность для устойчивости параллельной работы. При этом степень и характер влияния удаленных возмущений определяется структурой энергосистемы, физическими характеристиками отдельных элементов и узлов, текущими схемно-режимными условиями и характеристиками самого возмущения (аварийного или управляющего).

Принцип централизованного управления большим количеством различных средств на основе информации о состоянии схемы, текущем режиме и аварийных возмущениях в крупном энергорайоне или энергосистеме в целом используется, как правило, для решения задач обеспечения устойчивости и является актуальным для существующей в ЕЭС России структуры системообразующей электрической сети, специфическими особенностями которой является огромные расстояния между энергообъектами и наличие концентрированных узлов потребления и генерации.

Использование противоаварийной автоматики за счет реализации заданных управляющих воздействий при аварийных возмущениях позволяет обеспечить увеличение максимально допустимых перетоков активной мощности в доаварийном (нормальном) режиме на величину объема управляющих воздействий (УВ).

Использование противоаварийного управления для увеличения пропускной способности электрической сети в ЕЭС России имеет долгую историю. Развитие систем ПА шло по двум основным направлениям:

создание децентрализованных комплексов, состоящих из ряда устройств, взаимосвязанных общностью режима района управления, согласованных по принципам действия и настройке, а также по условиям резервирования;

создание централизованных комплексов с единой логикой противоаварийного управления.

Централизованные комплексы отличаются тем, что вся информация об исходной схеме и режиме, а также о месте, виде и тяжести возникшего нарушения режима в районе противоаварийного управления собирается в центральном устройстве. На основе полученной информации это устройство вырабатывает управляющие воздействия, которые передаются для реализации на объекты управления.

ЦСПА — это программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий в автоматическом режиме сохранение устойчивости работы энергосистемы при возникновении аварийных возмущений. ЦСПА играет важную роль в обеспечении надежности электроэнергетических систем, повышает точность и сокращает избыточность управляющих воздействий и расширяет область допустимых режимов работы энергосистемы.

Развитие ЦСПА осуществляется под руководством АО «СО ЕЭС» на базе планомерного комплексного подхода и современных принципов построения сложных расчетных вычислительных комплексов, функционирующих в непрерывном режиме на базе современных программно-технических средств и использующих векторные измерения параметров режима. Оно предусматривает создание в перспективе координирующей системы противоаварийной автоматики (КСПА) ЕЭС России, предназначенной для эффективной координации ЦСПА объединенных и региональных энергосистем. Это позволит существенно повысить надежность ЕЭС России за счет недопущения межсистемных каскадных аварий и повысить степень использования пропускной способности электрических сетей ЕЭС за счет повышения точности расчетных моделей ЦСПА.

Количество, типы, объемы и размещение средств управления в зоне действия каждой из ЦСПА определяются на основе исследований условий устойчивости при существующей и перспективных схемах энергосистемы. Определяющими являются наиболее тяжелые аварийные ситуации, выявление совокупности которых представляет, естественно, еще более сложную задачу.

Эффективность, а во многих случаях и целесообразность применения ЦСПА в значительной степени определяется алгоритмом дозировки управляющих воздействий и реализацией его в программном комплексе. В настоящее время имеются два направления в развитии алгоритмов ЦСПА, существенно различающихся по условиям адаптации к текущим схемно-режимным условиям энергосистемы:

«неадаптивные» алгоритмы, базирующиеся в основном на использовании результатов заранее выполненных расчетов аварийных процессов, которые хранятся в памяти управляющей ЭВМ и используются в зависимости от реальных схемно-режимных условий в энергосистеме;

«адаптивные» алгоритмы, базирующиеся на выполнении управляющей ЭВМ расчетов, включая выбор управляющих воздействий в темпе процесса изменения нормальных режимов энергосистемы.

Управляющие воздействия при каждом из расчетных аварийных возмущений в неадаптивной ЦСПА определяются по заранее рассчитанным условиям предполагаемых исходных схем и режимов контролируемого района управления. Таким образом, очевидным недостатком неадаптивной ЦСПА является необходимость выполнения огромного количества предварительных расчетов. К числу достоинств алгоритма следует отнести его сравнительную простоту и возможность использования стандартных вычислительных программ при предварительных расчетах. С учетом недостатков и преимуществ неадаптивную ЦСПА целесообразно использовать для дозировки управляющих воздействий в сравнительно небольшом районе управления, обычно крупном энергоузле с ярко выраженной динамикой аварийных процессов при коротких замыканиях.

Управляющие воздействия в адаптивной ЦСПА определяются непосредственным расчетом на УЭВМ в «реальном времени», т.е. в темпе процесса изменения стационарного режима. Расчет, как и в случае неадаптивного алгоритма, выполняется циклически с перебором всех расчетных аварийных возмущений, и для каждого из них определяются необходимые воздействия.

Принципиальное различие в алгоритмах неадаптивной и адаптивной ЦСПА состоит в том, что если в первом случае должны быть рассчитаны области устойчивости во всем реальном диапазоне изменения режимных параметров и вариантов исходной схемы, то во втором случае расчеты проводятся в единственной схеме и режиме, существующей в данный момент времени.

Вопрос №2 Качество переходного режима.