ВВЕДЕНИЕ 13
РАЗДЕЛ 1 ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОЭС СИБИРИ 14
1.1 Общие сведения 14
1.2 Генерирующие мощности Красноярской и Тывинской ЭС 16
1.3 Формирование исходных данных 17
РАЗДЕЛ 2 РАСЧЁТ И АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ. УПРАВЛЯЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА СОХРАНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ 19
2.1 Характеристическое уравнение и его корни 19
2.2 Динамическая устойчивость 22
2.3 Способы анализа динамической устойчивости 26
2.4 Виды управляющих воздействий 28
2.4.1. Отключение генераторов, как мероприятие по сохранению динамической устойчивости 30
РАЗДЕЛ 3 ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС RUSTAB, КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВИВШИХСЯ И ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ 34
3.1 Формирование данных для расчёта динамической устойчивости 35
3.1.1 Параметры генераторов 35
3.1.2 Параметры регуляторов скорости 39
3.1.3 Параметры регуляторов возбуждения 40
3.1.4 Параметры возбудителей 42
3.1.5 Сохранение данных 43
3.2 Автоматика и сценарий расчета 44
3.2.1 Пусковые органы 45
3.2.2 Элементы и модули логики 47
3.2.3 Действия 48
3.3 Расчет переходного процесса 50
3.3.1 Выбор параметров расчёта 50
3.3.2 Выбор контролируемых величин 52
3.4 Расчет шунта КЗ 54
РАЗДЕЛ 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ. РАСЧЁТ И АНАЛИЗ УСТАНОВИВШЕГОСЯ И ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМОВ 56
4.1 Моделирование схемы электрической сети и расчёт установившегося режима 56
4.2 Контроль предшествующего (доаварийного) режима 63
4.2.1 Анализ напряжений в узлах 63
4.2.2 Анализ токов в ветвях схемы 63
4.3 Расчёт и анализ динамической устойчивости генераторов Богучанской ГЭС 64
4.3.1 Расчёт и анализ ДУ при нормативном возмущении I-ой группы на линии
Богучанская ГЭС - Озерная 64
4.3.2 Расчет ДУ при нормативном возмущении II группы на линии Богучанская ГЭС -
Ангара 69
РАЗДЕЛ 5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 74
5.1 Оценка научного уровня НТИ 74
5.2 Организация и планирование научно-исследовательских работ 75
5.2.1 Структура работ в рамках НТИ 75
5.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 76
5.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 77
5.3 Смета затрат на проведение научных исследований 79
5.3.1 Материальные затраты 79
5.3.2 Основная заработная плата исполнителей 79
5.3.3 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 81
5.3.4 Накладные расходы 81
5.3.5 Амортизация основного оборудования 81
5.4 Оценка ресурсоэффективности НТИ 82
РАЗДЕЛ 6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 85
Введение 85
6.1 Производственная безопасность 85
6.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 85
6.2 Экологическая безопасность 90
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 91
6.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 93
6.4.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 93
6.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 98
Для современного развития энергетики характерно наличие крупных концентрированных энергосистем, связанных между собой межсистемными связями. В то же время продолжается создание крупных энергообъединений на уровне национальных и транснациональных энергосистем. Происходит внедрение в энергосистемы нового оборудования, оснащенного современными устройствами автоматического регулирования, присоединяются новые энергоемкие потребители. Все это приводит к усложнению динамических свойств энергосистем и увеличению размерности задачи анализа и управления режимами энергосистем и, в частности, оценки их динамической устойчивости.
Особое внимание уделяется разработке решений по повышению эффективности и надежности функционирования ЭС в аварийных режимах, после возникновения возмущений при КЗ и коммутационных переключениях. Решения могут быть приняты только после исследования динамической устойчивости параллельной работы генераторов с ЭС.
Для сохранения и повышения динамической устойчивости применяются следующие виды управляющих воздействий: ОГ, ОН, ДРТ, ОР, ДС, ИРТ, ЭТ, ФВ. Для ГЭС основным и наиболее распространенным видом УВ является ОГ. Способ реализации и эффективность такого решения рассматриваются в работе, поэтому целью выпускной квалификационной работы является разработка мероприятий по повышению динамической устойчивости параллельной работы генераторов Богучанской ГЭС с ОЭС Сибири.
В соответствии с целью выпускной квалификационной работы были разработаны мероприятия по повышению динамической устойчивости параллельной работы генераторов Богучанской ГЭС с ОЭС Сибири.
В первом разделе была дана характеристика существующего состояния электрических сетей ОЭС Сибири, Красноярской и Тывинской ЭС, сформированы исходные данные и выявлена необходимость в повышении динамической устойчивости в связи с открытием в 2016 году Богучанского алюминиевого завода, которому потребуется до 50 % мощности Богучанской ГЭС. В качестве выбранного мероприятия для решения проблемы является наиболее распространенный способ повышения и сохранения динамической устойчивости ГЭС - ОГ.
Во втором разделе приведены основные положения при расчете и анализе динамической устойчивости, рассмотрены основные виды управляющих воздействий и дана подробная характеристика ОГ.
В третьем разделе рассмотрен ПК RUSTab, как инструмент для исследования динамической устойчивости. Подробно описаны принципы подготовки исходных данных для расчета и анализа динамической устойчивости.
В четвертом разделе в ПК RUSTab рассматривалось моделирование ЭС. Произведен контроль доаварийного режима рассматриваемой ЭС с целью расчета переходных режимов и с последующим выбором УВ. По результатам исследований сделан вывод о том, что полученные значения токов, передаваемых по ВЛ, не превышают допустимых значений для заданных марок проводов. Расчет переходных режимов производился при возникновении нормативных возмущений групп I и II. Отключение генераторов и включение шунтирующих реакторов оказало положительное влияние на повышение и сохранение динамической устойчивости параллельной работы генераторов Богучанской ГЭС с ОЭС Сибири.
В пятом разделе была произведена оценка эффективности проведенного научно-технического исследования с точки зрения ресурсоэффективности и ресурсосбережения. Общая стоимость научно-технического исследования составила 35980 рублей. Интегральный показатель ресурсоэффективности составил 4,6 единиц, что говорит о высокой эффективности проекта.
В шестом разделе произведен анализ вредных и опасных факторов воздействия компьютерной техники, рассмотрены меры по ограничению воздействия их на персонал, произведен анализ мероприятий по безопасности в чрезвычайных ситуациях.
