Помощь студентам в учебе
ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ВСЕРЕЖИМНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ СТАТИЧЕСКИХ СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ задачи и средств моделирования функционирования статических
синхронных компенсаторов в электроэнергетических системах 11
1.1 Схемы, характеристики и системы управления статических
синхронных компенсаторов и их функционирование в электрических
сетях 13
1.2 Средства моделирования функционирования статических синхронных
компенсаторов в электроэнергетических системах 25
1.3 Выбор и обоснование направления решения проблемы моделирования
статических синхронных компенсаторов в ЭЭС 30
2 Гибридный процессор СТАТКОМ 35
2.1 Синтез всережимной модели оборудования СТАТКОМ 35
2.2 Система автоматического управления СТАТКОМ 48
2.3 Выводы 51
3 Реализация и компьютерное моделирование гибридного процессора для
всережимного моделирования в реальном времени СТАТКОМ 52
3.1 Реализация кривой намагничивания трансформатора в гибридном
процессоре СТАТКОМ 53
3.2 Компьютерное моделирование и исследование основных фрагментов
сопроцессоров гибридного процессора СТАТКОМ 56
3.2.1 Компьютерная модель гибридного сопроцессора трансформатора 58
3.2.2 Компьютерная модель гибридного сопроцессора реактора 63
3.2.3 Компьютерная модель статического преобразователя и гибридного
сопроцессора реактора 67
3.2.4 Компьютерная модель гибридного сопроцессора цепи выпрямленного напряжения 71
3.2.5 Компьютерная модель гибридного сопроцессора фильтра 73
3.3 Блок микропроцессоров гибридного процессора СТАТКОМ 83
3.4 Разработка специализированного программного обеспечения средств
моделирования СТАТКОМ 85
3.4 Выводы 93
4 Экспериментальные исследования средств всережимного моделирования СТАТКОМ 95
4.1 Экспериментальные исследования программно-технических средств
моделирования СТАТКОМ в автономном режиме работы 96
4.2 Экспериментальные исследования программно-технических средств
моделирования СТАТКОМ в составе модели ЭЭС 108
4.2.1 Экспериментальные исследования в режиме поддержания
напряжения при непрерывном изменении нагрузки 113
4.2.2 Экспериментальные исследования в режиме поддержания
напряжения при набросе и сбросе нагрузки 119
4.2.3 Экспериментальные исследования в режиме короткого замыкания
на нагрузке 123
4.3 Выводы 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135
Список использованных источников 137
1 Анализ задачи и средств моделирования функционирования статических
синхронных компенсаторов в электроэнергетических системах 11
1.1 Схемы, характеристики и системы управления статических
синхронных компенсаторов и их функционирование в электрических
сетях 13
1.2 Средства моделирования функционирования статических синхронных
компенсаторов в электроэнергетических системах 25
1.3 Выбор и обоснование направления решения проблемы моделирования
статических синхронных компенсаторов в ЭЭС 30
2 Гибридный процессор СТАТКОМ 35
2.1 Синтез всережимной модели оборудования СТАТКОМ 35
2.2 Система автоматического управления СТАТКОМ 48
2.3 Выводы 51
3 Реализация и компьютерное моделирование гибридного процессора для
всережимного моделирования в реальном времени СТАТКОМ 52
3.1 Реализация кривой намагничивания трансформатора в гибридном
процессоре СТАТКОМ 53
3.2 Компьютерное моделирование и исследование основных фрагментов
сопроцессоров гибридного процессора СТАТКОМ 56
3.2.1 Компьютерная модель гибридного сопроцессора трансформатора 58
3.2.2 Компьютерная модель гибридного сопроцессора реактора 63
3.2.3 Компьютерная модель статического преобразователя и гибридного
сопроцессора реактора 67
3.2.4 Компьютерная модель гибридного сопроцессора цепи выпрямленного напряжения 71
3.2.5 Компьютерная модель гибридного сопроцессора фильтра 73
3.3 Блок микропроцессоров гибридного процессора СТАТКОМ 83
3.4 Разработка специализированного программного обеспечения средств
моделирования СТАТКОМ 85
3.4 Выводы 93
4 Экспериментальные исследования средств всережимного моделирования СТАТКОМ 95
4.1 Экспериментальные исследования программно-технических средств
моделирования СТАТКОМ в автономном режиме работы 96
4.2 Экспериментальные исследования программно-технических средств
моделирования СТАТКОМ в составе модели ЭЭС 108
4.2.1 Экспериментальные исследования в режиме поддержания
напряжения при непрерывном изменении нагрузки 113
4.2.2 Экспериментальные исследования в режиме поддержания
напряжения при набросе и сбросе нагрузки 119
4.2.3 Экспериментальные исследования в режиме короткого замыкания
на нагрузке 123
4.3 Выводы 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135
Список использованных источников 137
К электроэнергетическим системам (ЭЭС) предъявляются все более жесткие требования по обеспечению надежности электроснабжения потребителей, качеству электроэнергии, уровню потерь и другим характеристикам. Подобные требования в сложных, протяженных и разветвленных ЭЭС, при непрерывном их функционировании в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах работы, могут быть выполнены только с путем комплексной автоматизации процессов на всех энергетических и информационных уровнях.
В настоящее время наименее автоматизированными и наименее управляемыми остаются электрические сети. Планируемым и уже отчасти реализуемым решением данной проблемы является создание управляемых (гибких) линий электропередач переменного тока путем дополнения существующих ЭЭС современными устройствами FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System). Устройства FACTS на базе силовой полупроводниковой электроники и цифровой микропроцессорной техники, позволяют осуществлять локальное или системное автоматическое управление процессами и режимами в ЭЭС. Одним из основных устройств FACTS является статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ).
Собственно СТАТКОМ является электрической установкой, состоящей из сглаживающего реактора, статического преобразователя и накопителя энергии на стороне постоянного тока (напряжения) и предназначен, с помощью управляемой компенсации реактивной мощности, мощности искажений, выполнять быстродействующее непрерывное регулирование напряжения сети. Устройство СТАТКОМ позволяет компенсировать реактивную мощность, увеличивать пропускную способность линий электропередач, осуществлять стабилизацию, симметрирование и активную фильтрацию напряжения за счет поочередного междуфазного взаимодействия через накопитель энергии.
Применение СТАТКОМ позволяет осуществлять динамическое регулирование напряжения в переходных режимах: при коммутациях и резком изменении нагрузки, в аварийных и послеаварийных режимах. В магистральных и системообразующих сетях СТАТКОМ может использоваться для повышения устойчивости и оптимизации переходных процессов.
При проектирования, исследования и эксплуатации ЭЭС, содержащих FACTS, необходимо решать сложные и нетривиальные задачи:
• определения и обоснования выбора состава, мощности и мест установки устройств FACTS;
• разработка и исследование законов и алгоритмов локального и системного управления в ЭЭС, с целью обеспечения выполнения требований надежного и эффективного электроснабжения потребителей;
• анализа условий работы и функционирования силового оборудования, и действия в этих условиях релейной защиты (РЗ), технологической и противоаварийной автоматики (ПА) и ряда других задач.
Непрерывное и быстродействующее функционирование СТАТКОМ и других устройств FACTS, в том числе в аварийных режимах, значительно усложняет протекающие с ЭЭС процессы. Поэтому при проектировании, исследовании и эксплуатации СТАТКОМ в ЭЭС необходимо их адекватное моделирование.
Для моделирования процессов в ЭЭС в основном применяются программные вычислительные комплексы для персональных компьютеров и специализированные многопроцессорные цифровые вычислительные системы. Недостатком цифровых систем является непременное наличие компромисса между размерностью динамической модели, шагом интегрирования и временем расчета. Этот компромисс обусловлен применяемыми при цифровом моделировании численными методами решения дифференциальных уравнений, обладающими методической ошибкой, которая может накапливаться с каждым шагом расчета, достигая при большом количестве шагов неприемлемых значений. В результате при моделировании процессов в реальной энергосистеме неизбежно применяется декомпозиция процессов, моделирование по однолинейным схемам, что неприемлемо при моделировании ЭЭС, содержащих устройства FACTS междуфазного принципа действия, и при наличии значительного уровня гармоник в токах и напряжениях, влияющих на работу устройств автоматики и защиты.
Таким образом, существующие средства моделирования не позволяют решать весь спектр задач, связанных с проектированием, исследованием и эксплуатацией ЭЭС, содержащих устройства FACTS. Кроме того тестирование устройств автоматики, необходимое при вводе в эксплуатацию установки, возможное только в замкнутом цикле с моделью объекта управления в реальном времени. Наиболее полное и достоверное решение данных задач обеспечивают гибридные средства моделирования, сочетающие в себе достоинства программного, аналогового и физического моделирования.
В связи с вышеизложенным целью данной работы является разработка и исследование программно-технических средств непрерывного адекватного моделирования в реальном времени и на неограниченном его интервале процессов в статическом синхронном компенсаторе при его функционировании в составе энергосистемы в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах.
Для достижения поставленной поставлены и решены следующие задачи:
• Анализ структуры, режимов и процессов в силовом оборудовании и информационно-управляющей системе;
• Обоснование направления решения проблемы всережимного бездекомпозиционного моделирования в реальном времени СТАТКОМ;
• Разработка структуры и принципов построения программнотехнических средств всережимного непрерывного моделирования в реальном времени функционирования СТАТКОМ в составе ЭЭС;
• Синтез математического описания процессов в трехфазном силовом оборудовании и системе автоматического управления СТАТКОМ, позволяющего осуществлять его всережимное бездекомпозиционное моделирование при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных процессах в оборудовании СТАТКОМ;
• Разработка гибридного процессора СТАТКОМ (ГПС), обеспечивающего непрерывное и методически точное решение в реальном времени и на неограниченном интервале с гарантированной требуемой инструментальной погрешностью всережимной математической модели, описывающих процессы в СТАТКОМ, с учетом различных его типы;
• Выполнение компьютерного моделирования работы схем всех основных функциональных блоков ГПС, с учетом аппаратной реализации, для определения их технических характеристик и требований к схеме и применяемой элементной базе;
• Разработка экспериментального образца ГПС;
• Разработка специализированного программного обеспечения, включающего комплекс программ, обеспечивающего в реальном времени управление параметрами и структурами модели, наблюдение результатов моделирования и их преобразование с целью последующего анализа;
• Проведение экспериментальных исследований разработанных программно-технических средств моделирования СТАТКОМ в автономных режимах и в составе модели энергосистемы, подтверждающие достижение поставленной цели.
Основные методы научных исследований.
При решении поставленных в диссертации задач применялись: элементы дифференциального и интегрального исчислений, линейной алгебры, теории линейных и нелинейных электрических целей, теории автоматического регулирования и управления, методы математического моделирования, теории точности и чувствительности вычислительных устройств схемотехники на интегральных микросхемах.
Научная новизна.
1. Предложен способ моделирования СТАТКОМ, адаптированный для использования в средствах всережимного моделирования в реальном времени ЭЭС;
2. Синтезирована бездекомпозиционная универсальная математическая модель СТАТКОМ, адаптированная к реализации программно-техническими средствами моделирования, достаточно полно и достоверно описывающая реальный непрерывный спектр процессов в оборудовании и САУ СТАТКОМ, при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных режимах его работы;
3. Разработана структурная схема ГПС, обеспечивающая возможность непрерывного, всережимного моделирования процессов в СТАТКОМ в соответствии с синтезированной математической моделью в составе средств всережимного моделирования в реальном времени ЭЭС;
4. Разработан ГПС, обеспечивающий непрерывное решение с гарантированной точностью в реальном времени и на неограниченном интервале синтезированных бездекомпозиционных математических моделей СТАТКОМ, трансформатора, реактора, фильтра, цепы выпрямленного напряжения, а также высокоадекватно воспроизводящий на модельном физическом уровне статический преобразователь различных топологий и всевозможные трехфазные продольные и поперечные коммутации;
5. Созданы компьютерные модели, позволяющие осуществлять исследование характеристик и процессов в ГПС, при различных параметрах, схемах и режимах работы СТАТКОМ с учетом аппаратной реализации ГПС;
6. Разработано специализированное программное обеспечение (СПО) ГПС, сервера и автоматизированных рабочих мест клиентов (пользователей), позволяющее осуществлять наиболее возможное полное управление параметрами и структурами моделируемого оборудования и САУ для решения задач проектирования, исследования и эксплуатации оборудования, ЭЭС и алгоритмов информационно-управляющих систем на всех уровнях, а также преобразования, в том числе функциональные, форм представления информации.
Личное участие автора. Основные результаты работы, связанные с разработкой и исследованием моделей и средств их реализации, а также разработкой алгоритмов и программ периферийных процессоров, включая систему автоматического управления, и интерфейса оператора на уровне Клиентов получено лично автором.
Достоверность полученных результатов подтверждается: использованием классических положений теоретической электротехники и математики, приведенными результатами компьютерного моделирования ГПС, сравнение результатов с экспериментальными данными, корректностью выполнения теоретических построений.
Практическая ценность.
Разработанные программно-технические средства моделирования СТАТКОМ позволяют:
• выполнять непрерывное в реальном времени и на неограниченном интервале методически точное решение с гарантированной и приемлемой для всех задач инструментальной погрешностью, нелинейной системы дифференциальных уравнений описывающих процессы в СТАТКОМ с учетом действия его САУ автономно или в составе модели ЭЭС;
• разрабатывать и тестировать алгоритмы САУ СТАТКОМ и алгоритмы информационно-управляющих систем верхнего уровня автоматизации процессов и режимов, исследовать влияние СТАТКОМ на действие релейной защиты и автоматики ЭЭС;
• обеспечивать сопряжение с внешними устройствами для исследования их совместного функционирования, в том числе для задач тестирования в замкнутом цикле станций управления СТАТКОМ, релейной защиты и автоматики энергосистем;
• осуществлять построение и разработку на базе ГПС программнотехнических средств моделирования устройств FACTS, в том числе статических тиристорных компенсаторов, вставок и передач постоянного тока, объединенных регуляторов потоков мощности, для осуществления их всережимного бездекомпозиционного моделирования в реальном времени во всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных режимах их работы в составе ЭЭС.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: эффективность, надежность, безопасность» (г. Томск, 2011 г.); международной научно-практической конференции и выставке «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России». Релавэкспо- 2012 (г. Чебоксары, 2012 г.); всероссийской молодежной конференции «Химическая физика и актуальные проблемы энергетики» (г. Томск, 2012 г.); международной научно-технической конференции «Энергетика глазами молодежи» (г. Екатеринбург, 2012 г.); научно-практической конференции «Актуальные вопросы противоаварийного управления ОЭС Сибири» (г. Кемерово, 2012); Рабочих заседаниях кафедры ЭЭС 2011-2013 гг.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ. Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение.
В настоящее время наименее автоматизированными и наименее управляемыми остаются электрические сети. Планируемым и уже отчасти реализуемым решением данной проблемы является создание управляемых (гибких) линий электропередач переменного тока путем дополнения существующих ЭЭС современными устройствами FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System). Устройства FACTS на базе силовой полупроводниковой электроники и цифровой микропроцессорной техники, позволяют осуществлять локальное или системное автоматическое управление процессами и режимами в ЭЭС. Одним из основных устройств FACTS является статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ).
Собственно СТАТКОМ является электрической установкой, состоящей из сглаживающего реактора, статического преобразователя и накопителя энергии на стороне постоянного тока (напряжения) и предназначен, с помощью управляемой компенсации реактивной мощности, мощности искажений, выполнять быстродействующее непрерывное регулирование напряжения сети. Устройство СТАТКОМ позволяет компенсировать реактивную мощность, увеличивать пропускную способность линий электропередач, осуществлять стабилизацию, симметрирование и активную фильтрацию напряжения за счет поочередного междуфазного взаимодействия через накопитель энергии.
Применение СТАТКОМ позволяет осуществлять динамическое регулирование напряжения в переходных режимах: при коммутациях и резком изменении нагрузки, в аварийных и послеаварийных режимах. В магистральных и системообразующих сетях СТАТКОМ может использоваться для повышения устойчивости и оптимизации переходных процессов.
При проектирования, исследования и эксплуатации ЭЭС, содержащих FACTS, необходимо решать сложные и нетривиальные задачи:
• определения и обоснования выбора состава, мощности и мест установки устройств FACTS;
• разработка и исследование законов и алгоритмов локального и системного управления в ЭЭС, с целью обеспечения выполнения требований надежного и эффективного электроснабжения потребителей;
• анализа условий работы и функционирования силового оборудования, и действия в этих условиях релейной защиты (РЗ), технологической и противоаварийной автоматики (ПА) и ряда других задач.
Непрерывное и быстродействующее функционирование СТАТКОМ и других устройств FACTS, в том числе в аварийных режимах, значительно усложняет протекающие с ЭЭС процессы. Поэтому при проектировании, исследовании и эксплуатации СТАТКОМ в ЭЭС необходимо их адекватное моделирование.
Для моделирования процессов в ЭЭС в основном применяются программные вычислительные комплексы для персональных компьютеров и специализированные многопроцессорные цифровые вычислительные системы. Недостатком цифровых систем является непременное наличие компромисса между размерностью динамической модели, шагом интегрирования и временем расчета. Этот компромисс обусловлен применяемыми при цифровом моделировании численными методами решения дифференциальных уравнений, обладающими методической ошибкой, которая может накапливаться с каждым шагом расчета, достигая при большом количестве шагов неприемлемых значений. В результате при моделировании процессов в реальной энергосистеме неизбежно применяется декомпозиция процессов, моделирование по однолинейным схемам, что неприемлемо при моделировании ЭЭС, содержащих устройства FACTS междуфазного принципа действия, и при наличии значительного уровня гармоник в токах и напряжениях, влияющих на работу устройств автоматики и защиты.
Таким образом, существующие средства моделирования не позволяют решать весь спектр задач, связанных с проектированием, исследованием и эксплуатацией ЭЭС, содержащих устройства FACTS. Кроме того тестирование устройств автоматики, необходимое при вводе в эксплуатацию установки, возможное только в замкнутом цикле с моделью объекта управления в реальном времени. Наиболее полное и достоверное решение данных задач обеспечивают гибридные средства моделирования, сочетающие в себе достоинства программного, аналогового и физического моделирования.
В связи с вышеизложенным целью данной работы является разработка и исследование программно-технических средств непрерывного адекватного моделирования в реальном времени и на неограниченном его интервале процессов в статическом синхронном компенсаторе при его функционировании в составе энергосистемы в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах.
Для достижения поставленной поставлены и решены следующие задачи:
• Анализ структуры, режимов и процессов в силовом оборудовании и информационно-управляющей системе;
• Обоснование направления решения проблемы всережимного бездекомпозиционного моделирования в реальном времени СТАТКОМ;
• Разработка структуры и принципов построения программнотехнических средств всережимного непрерывного моделирования в реальном времени функционирования СТАТКОМ в составе ЭЭС;
• Синтез математического описания процессов в трехфазном силовом оборудовании и системе автоматического управления СТАТКОМ, позволяющего осуществлять его всережимное бездекомпозиционное моделирование при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных процессах в оборудовании СТАТКОМ;
• Разработка гибридного процессора СТАТКОМ (ГПС), обеспечивающего непрерывное и методически точное решение в реальном времени и на неограниченном интервале с гарантированной требуемой инструментальной погрешностью всережимной математической модели, описывающих процессы в СТАТКОМ, с учетом различных его типы;
• Выполнение компьютерного моделирования работы схем всех основных функциональных блоков ГПС, с учетом аппаратной реализации, для определения их технических характеристик и требований к схеме и применяемой элементной базе;
• Разработка экспериментального образца ГПС;
• Разработка специализированного программного обеспечения, включающего комплекс программ, обеспечивающего в реальном времени управление параметрами и структурами модели, наблюдение результатов моделирования и их преобразование с целью последующего анализа;
• Проведение экспериментальных исследований разработанных программно-технических средств моделирования СТАТКОМ в автономных режимах и в составе модели энергосистемы, подтверждающие достижение поставленной цели.
Основные методы научных исследований.
При решении поставленных в диссертации задач применялись: элементы дифференциального и интегрального исчислений, линейной алгебры, теории линейных и нелинейных электрических целей, теории автоматического регулирования и управления, методы математического моделирования, теории точности и чувствительности вычислительных устройств схемотехники на интегральных микросхемах.
Научная новизна.
1. Предложен способ моделирования СТАТКОМ, адаптированный для использования в средствах всережимного моделирования в реальном времени ЭЭС;
2. Синтезирована бездекомпозиционная универсальная математическая модель СТАТКОМ, адаптированная к реализации программно-техническими средствами моделирования, достаточно полно и достоверно описывающая реальный непрерывный спектр процессов в оборудовании и САУ СТАТКОМ, при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных режимах его работы;
3. Разработана структурная схема ГПС, обеспечивающая возможность непрерывного, всережимного моделирования процессов в СТАТКОМ в соответствии с синтезированной математической моделью в составе средств всережимного моделирования в реальном времени ЭЭС;
4. Разработан ГПС, обеспечивающий непрерывное решение с гарантированной точностью в реальном времени и на неограниченном интервале синтезированных бездекомпозиционных математических моделей СТАТКОМ, трансформатора, реактора, фильтра, цепы выпрямленного напряжения, а также высокоадекватно воспроизводящий на модельном физическом уровне статический преобразователь различных топологий и всевозможные трехфазные продольные и поперечные коммутации;
5. Созданы компьютерные модели, позволяющие осуществлять исследование характеристик и процессов в ГПС, при различных параметрах, схемах и режимах работы СТАТКОМ с учетом аппаратной реализации ГПС;
6. Разработано специализированное программное обеспечение (СПО) ГПС, сервера и автоматизированных рабочих мест клиентов (пользователей), позволяющее осуществлять наиболее возможное полное управление параметрами и структурами моделируемого оборудования и САУ для решения задач проектирования, исследования и эксплуатации оборудования, ЭЭС и алгоритмов информационно-управляющих систем на всех уровнях, а также преобразования, в том числе функциональные, форм представления информации.
Личное участие автора. Основные результаты работы, связанные с разработкой и исследованием моделей и средств их реализации, а также разработкой алгоритмов и программ периферийных процессоров, включая систему автоматического управления, и интерфейса оператора на уровне Клиентов получено лично автором.
Достоверность полученных результатов подтверждается: использованием классических положений теоретической электротехники и математики, приведенными результатами компьютерного моделирования ГПС, сравнение результатов с экспериментальными данными, корректностью выполнения теоретических построений.
Практическая ценность.
Разработанные программно-технические средства моделирования СТАТКОМ позволяют:
• выполнять непрерывное в реальном времени и на неограниченном интервале методически точное решение с гарантированной и приемлемой для всех задач инструментальной погрешностью, нелинейной системы дифференциальных уравнений описывающих процессы в СТАТКОМ с учетом действия его САУ автономно или в составе модели ЭЭС;
• разрабатывать и тестировать алгоритмы САУ СТАТКОМ и алгоритмы информационно-управляющих систем верхнего уровня автоматизации процессов и режимов, исследовать влияние СТАТКОМ на действие релейной защиты и автоматики ЭЭС;
• обеспечивать сопряжение с внешними устройствами для исследования их совместного функционирования, в том числе для задач тестирования в замкнутом цикле станций управления СТАТКОМ, релейной защиты и автоматики энергосистем;
• осуществлять построение и разработку на базе ГПС программнотехнических средств моделирования устройств FACTS, в том числе статических тиристорных компенсаторов, вставок и передач постоянного тока, объединенных регуляторов потоков мощности, для осуществления их всережимного бездекомпозиционного моделирования в реальном времени во всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных режимах их работы в составе ЭЭС.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: эффективность, надежность, безопасность» (г. Томск, 2011 г.); международной научно-практической конференции и выставке «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России». Релавэкспо- 2012 (г. Чебоксары, 2012 г.); всероссийской молодежной конференции «Химическая физика и актуальные проблемы энергетики» (г. Томск, 2012 г.); международной научно-технической конференции «Энергетика глазами молодежи» (г. Екатеринбург, 2012 г.); научно-практической конференции «Актуальные вопросы противоаварийного управления ОЭС Сибири» (г. Кемерово, 2012); Рабочих заседаниях кафедры ЭЭС 2011-2013 гг.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ. Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение.
Основным результатом работы являются разработанные программнотехнические средства всережимного бездекомпозиционного моделирования в реальном времени статических синхронных компенсаторов в составе модели энергосистемы при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных процессах. Проведенные теоретические и
экспериментальные исследования позволили получить следующие результаты:
1. Обосновано направление решения проблемы всережимного бездекомпозиционного моделирования СТАТКОМ с помощью программнотехнических средств;
2. Разработана структура и принцип построения программнотехнических средств всережимного непрерывного моделирования в реальном времени функционирования СТАТКОМ в составе ЭЭС;
3. Синтезировано математическое описание процессов в трехфазном силовом оборудовании и системе автоматического управления СТАТКОМ, позволяющее осуществлять его всережимное бездекомпозиционное моделирование при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных процессах в оборудовании СТАТКОМ;
4. Разработан гибридный процессор СТАТКОМ (ГПС), обеспечивающий непрерывное и методически точное решение в реальном времени и на неограниченном интервале с гарантированной требуемой инструментальной погрешностью системы математических уравнения, описывающих процессы в СТАТКОМ, с учетом различных его типы;
5. Получены результаты компьютерного моделирования работы схем всех основных функциональных блоков ГПС, с учетом аппаратной реализации, для определения их технических характеристик и требований к схеме и применяемой элементной базе;
6. Разработан экспериментальный аппаратный блок ГПС способный осуществлять моделирование функционирования СТАТКОМ в составе модели энергосистемы;
7. Разработано специализированное программное обеспечение, включающее комплекс программ на всех уровнях его реализации для осуществления в реальном времени управления параметрами и структурами модели, наблюдения результатов моделирования и их преобразования с целью последующего анализа;
8. Проведены экспериментальные исследования программнотехнических средств моделирования СТАТКОМ в автономных режимах и в составе модели энергосистемы, подтверждающие адекватность их функционирования реальным СТАТКОМ.
экспериментальные исследования позволили получить следующие результаты:
1. Обосновано направление решения проблемы всережимного бездекомпозиционного моделирования СТАТКОМ с помощью программнотехнических средств;
2. Разработана структура и принцип построения программнотехнических средств всережимного непрерывного моделирования в реальном времени функционирования СТАТКОМ в составе ЭЭС;
3. Синтезировано математическое описание процессов в трехфазном силовом оборудовании и системе автоматического управления СТАТКОМ, позволяющее осуществлять его всережимное бездекомпозиционное моделирование при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных процессах в оборудовании СТАТКОМ;
4. Разработан гибридный процессор СТАТКОМ (ГПС), обеспечивающий непрерывное и методически точное решение в реальном времени и на неограниченном интервале с гарантированной требуемой инструментальной погрешностью системы математических уравнения, описывающих процессы в СТАТКОМ, с учетом различных его типы;
5. Получены результаты компьютерного моделирования работы схем всех основных функциональных блоков ГПС, с учетом аппаратной реализации, для определения их технических характеристик и требований к схеме и применяемой элементной базе;
6. Разработан экспериментальный аппаратный блок ГПС способный осуществлять моделирование функционирования СТАТКОМ в составе модели энергосистемы;
7. Разработано специализированное программное обеспечение, включающее комплекс программ на всех уровнях его реализации для осуществления в реальном времени управления параметрами и структурами модели, наблюдения результатов моделирования и их преобразования с целью последующего анализа;
8. Проведены экспериментальные исследования программнотехнических средств моделирования СТАТКОМ в автономных режимах и в составе модели энергосистемы, подтверждающие адекватность их функционирования реальным СТАТКОМ.