АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 8
1. Анализ режимов западного района горнозаводской зоны распределительной электрической сети ОАО «Челябэнерго» 10
1.1. Нормальный режим 11
1.2. Послеаварийный режим 14
1.3. Выводы 17
2. Параметры передачи постоянного тока 18
3. Анализ режимов сети при переводе двухцепной электропередачи
Кропачево-110 - Симская на постоянный ток с преобразователями тока .. 23
3.1. Принцип работы преобразователей тока 23
3.2. Анализ режимов сети с 1111ТТ 27
3.3. Выводы 32
4. Анализ режимов сети при переводе двухцепной электропередачи на
постоянный ток с преобразователями напряжения - ППТН 33
4.1. Принцип работы преобразователя напряжения 33
4.2. Анализ режимов сети с 1111Т11 41
4.3. Вывод 43
5. Уставки регуляторов противоаварийной и технологической автоматики
1II1Т11 45
5.1. Особенности работы электропередачи и ее регуляторы 45
5.2. Выбор уставок регуляторов электропередачи 46
5.2.1. Оптимизация номинального режима 1111Т11 47
5.2.2. Уставки регуляторов 1111Т11 в послеаварийных режимов работы 49
5.3. Выводы 53
ЗАКЛЮЧЕ1ИЕ 54
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ С1ИСОК 56
В электроэнергетике существует ряд актуальных задач при управлении режимами электроэнергетических систем: повышение пропускной
способности линий электропередач (ЛЭП), обеспечение устойчивости, перераспределение электроэнергии в неоднородных сетях. Одним из способов решения таких задач является перераспределение потоков мощности в неоднородных сетях. Для этого сегодня применяются эффективные средства на базе силовой электроники, в частности, применяются передачи (ППТ) и вставки постоянного тока (ВПТ). НПТ и ВПТ могут быть выполнены как на основе преобразователей тока (ПТ), так и преобразователей напряжения (ПН). Стоимость последних выше. Однако, и функциональные свойства НПТ в энергосистеме при этом разные. И может оказаться, что отличие в функциональных свойствах 1111ТТ и ИПТН может потребовать дополнительного оборудования в энергосистеме с ППТТ. Рассмотрим разницу в возможностях управления режимами района электрической сети при переводе одной из двухцепных передач переменного тока на постоянный при применении первоначально концевых подстанций на базе ПТ, а затем и ПН для западного района горнозаводской зоны распределительной электрической сети ОАО «Челябэнерго». Для этого рассмотрим нормальный и послеаварийные режимы работы электрической сети. Анализируя полученные режимы определим проблемные места сети, которые можно восстановить с помощью внедрения передачи постоянного тока.
Для последующего анализа режимов с внедренной передачей необходимо рассчитать параметры самой передачи постоянного тока. Выбор элементной базы передачи основан на рассмотрении принципов работы каждого вида преобразователей, а также сравнении режимов работы с каждым видом преобразователя.
Архитектура преобразователей характеризуется наличием регуляторов.
Одна преобразовательная подстанция поддерживает выпрямленноенапряжение, другая - активную мощность. На стороне переменного тока каждый из преобразователей регулирует в примыкающем узле реактивную мощность. Каждый из регуляторов характеризуется уставками для наиболее эффективного управления режимами энергосистем.
Возможности управления режимными параметрами 1111Т11 можно использовать для решения задач противоаварийной автоматики. В тяжелых послеаварийных режимах параметры режимов электрических сетей могут превышать допустимые значения. Это приводит к нарушению нормальной работы сети. Восстановить нормальный режим возможно путем изменения уставок регуляторов преобразователей. Большинство послеаварийных и рабочих режимов сети можно заранее спрогнозировать, поэтому целесообразно определить оптимальные уставки для этих режимов и заранее ввести в регуляторы.
В качестве управляющих воздействий возможна регулировка величины как активной мощности передачи, так и реактивной мощности для повышения напряжения в узлах энергосистемы, прилегающих к преобразовательной подстанции.
Длительные режимы работы электрической сети также характеризуются определенными уставками, с помощью которых удается добиться наиболее рациональных перетоков активной и реактивной мощности, которые приводят к снижению потерь активной мощности в сети и поддержанию режимных параметров в допустимых пределах.
Таким образом, цель работы - исследование выбора уставок регуляторов преобразователей, внедренных в электроэнергетический район, обеспечивающих поддержание режимных параметров в допустимых пределах в длительных и наиболее тяжелых послеаварийных режимах.
Исследование проводилось для наиболее проблемного электросетевого района горнозаводской зоны распределительной электрической сети ОАО «Челябэнерго», содержащего крупного потребителя. На основе проведенных исследований режимов горнозаводского района Челябинской энергосистемы показано, что перевод одной из двухцепных линий электропередачи с переменного тока на постоянный позволяет существенно увеличить ее пропускную способность. Важным фактором перехода электропередачи на постоянный ток является также возможность проводить перераспределение потоков мощности в сети переменного тока. Сравнение передачи постоянного тока показало, что передача постоянного тока на базе преобразователей напряжения имеет большие функциональные возможности по сравнению с передачей постоянного тока на базе преобразователей тока. Передача на базе преобразователей напряжения позволяет регулировать режимы электрических сетей и не требует дополнительных источников реактивной мощности для восстановления нормального режима работы электросетевого района.
Применение ППТН открывает новые технологические возможности ведения режимов энергосистем по активной и реактивной мощности. При этом решается комплекс вопросов, таких как: поддержание требуемого уровня напряжения в узлах сети, обеспечение повышения пропускной способности ЛЭП, желаемое распределение электроэнергии по сечениям сети, снижение последствий внештатных ситуаций в аварийных и послеаварийных режимах. Для решения всех этих задач требуется настройка регуляторов послеаварийной и технологической автоматики.
При таких функциональных возможностях ППТН показано, что уставки ее регуляторов можно выбрать, предварительно наметив и рассчитав возможные рабочие и послеаварийные режимы сети. Полученные при расчетах значения активной мощности передачи, и определяющих еенапряжений выпрямительной и инверторной подстанций, а также значения реактивной мощности и соответствующие им напряжения в узлах примыкания концевых подстанций к сети и принимаются в качестве уставок регуляторов противоаварийной и технологической автоматики в
соответствующих режимах сети.
