ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ

Вернуться в библиотеку

ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ І СТІЙКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМ

Авраменко В.М.

У 2005 р. завершено виконання НДР "Розробити методи математичного моделювання і програмне забезпечення АСДУ для підвищення надійності, живучості та енергоефективності енергетичних систем та енергооб'єднання України в сучасних умовах" (шифр теми 1.7.3.186 "Система-3"). Розроблена та програмно реалізована модель мікропроцесорного пристрою автоматики ліквідації асинхронного режиму (АЛАР) на базі модуля релейного захисту та автоматики "Діамант" виробництва НВП Хартрон-Інкор (м. Харків). Пристрій передбачає три ступені дії і визначає асинхронний режим на підставі того, що вимірюваний вектор опору потрапляє у зони спрацювання, які мають прямокутну форму. Використовуються три зони: дві (аналог чутливого та грубого реле опору), щоб уникнути спрацювання пристрою у разі короткого замикання без асинхронного режиму, і третя – для перевірки місця електричного центру коливань, щоб забезпечити селективність дії. Пристрій рахує цикли асинхронного режиму. Перший та другий ступені можуть видавати сигнали на керівні дії з метою збереження стійкості та швидкої ресинхронізації (вимикання або розвантаження генераторів у надлишковій частині системи, вимикання навантаження у дефіцитній частині), третій ступінь діє на вимикання лінії.
Модель мікропроцесорної АЛАР реалізована у програмному комплексі АВР-84/05 розрахунку перехідних процесів і стійкості ЕЕС, який є продовженням наших попередніх розробок. Програмування виконане з використанням Visual C++ і забезпечує роботу з операційною системою MS Windows 2000.
За допомогою комплексу забезпечується розв'язання на єдиній інформаційній базі таких задач:

• розрахунок стаціонарних режимів ЕЕС – доаварійних та самоусталених післяаварійних;
• розрахунок та аналіз динамічної стійкості;
• розрахунок статичної стійкості ( чисельним інтегруванням рівнянь динаміки при малих збуреннях);
• розрахунок тривалих перехідних процесів.

  У комплексі передбачено моделювання генераторів за допомогою трьох різних за повнотою та складністю моделей: найпростіша модель динаміки E=const; модель М0ДК, яка враховує тільки електромагнітні перехідні процеси в обмотці ротора і не враховує демпферні контури машини; модель М2ДК, яка забезпечує врахування двох демпферних контурів – одного за поздовжньою та одного за поперечною віссю машини. Щоб використати визначену модель генератора, треба позначити відповідну модель у таблиці моделювання генераторів.
  Інформація про автоматичні регулятори збудження (АРЗ) генераторів задається у розділі топологічно незалежної інформації. Передбачено дві моделі АРЗ: РФ та РНД.
  РФ означає релейне форсування та розфорсування (зниження) збудження.
  РНД моделює регулятори безперервної дії, в тому числі сильної дії.
  Обрану для використання модель треба позначити номером характеристики (набору даних) у таблиці моделювання генераторів.
  Для моделювання турбін разом з автоматичними регуляторами частоти обертання (АРЧО) передбачені такі моделі: Р Т =const, РТ1, ПТ2, ГТ2.
  Інформація про параметри моделей також знаходиться у розділі топологічно незалежної інформації.
  РТ1 означає модель, яка є однією динамічною ланкою.
  ПТ2 – це модель парової турбіни, яка складається з двох ланок.
  ГТ2 – модель гідравлічної турбіни, яка складається з двох ланок.
  Тип моделі та номер характеристики також задаються у таблиці моделювання генераторів. Там же задаються номери характеристик (наборів параметрів) (для яких можуть використовуватись номери вузлів електричної мережі) парогенераторів для моделей теплової динаміки ТЕС та АЕС з реакторами ВВЕР.
  Для моделювання навантаження ЕЕС використовуються такі моделі: СХН, ДХН, СОН, СД. Їхні параметри задаються у розділі топологічно незалежної інформації. СХН – це статичні характеристики навантаження за напругою та частотою. ДХН враховує динаміку асинхронних двигунів, самовимкнення навантаження (СОН) та статичні характеристики безмоторної частини навантаження. СОН – це додаткова інформація про самовимкнення навантаження, коли напруга у вузлі електричної мережі падає. СД забезпечує врахування динаміки синхронних двигунів та їхніх АРЗ за допомогою моделей, які передбачені для генераторів.
  Потрібний номер характеристики навантаження задається для відповідного діапазону вузлів (від-до).
  Для моделювання зовнішніх збурень передбачено: вимикання навантаження та генераторів, усі типи коротких замикань (трифазні та несиметричні), вимкнення та увімкнення фаз і ліній. Для несиметричних збурень, у тому числі вимикань однієї фази, використовується П-подібна заступна схема.
  Окрім вимикання навантаження та генераторів, передбачені як захисні дії для підтримки стійкості електричне гальмування та розвантаження турбіни – з використанням Рт=f(t).
  Передбачена також можливість моделювати ПА, які мають гнучку структуру . Це дозволяє відтворити будь-яку логіку, використовуючи дії та умови щодо частоти, напруги, факту вимкнення лінії, а також зважаючи на контроль попереднього режиму (КПР) для заданого перетину мережі.