РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ УСТРОЙСТВ АЛАР

DEVELOPMENT OF A DIGITAL MODEL OF THE POWER SYSTEM FOR TESTING ALAR DEVICES

Абдуллаев А.А. Хамидов А.М.

26.12.2021 297

12(93)

11. Энергетика

Цитировать:

Абдуллаев А.А., Хамидов А.М. РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ УСТРОЙСТВ АЛАР // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 12(93). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12864 (дата обращения: 22.12.2024).

Прочитать статью:

DOI - 10.32743/UniTech.2021.93.12.12864

АННОТАЦИЯ

В работе рассматриваются цифровые модели электроэнергетической системы Восточный МЭС для комплексной проверки устройств автоматики ликвидации асинхронного режима (АЛАР). Проведен анализ динамической устойчивости энергосистемы Восточный МЭС, выявлены сечения асинхронного режима, определены места установки устройств АЛАР, а также сформированы комплекты годографов асинхронных режимов и коротких замыканий. По результатам расчетов определены параметры настройки устройства АЛАР, выполненного на дистанционном принципе.

ABSTRACT

The article describes the digital model Uzbekistan power system for integrated check out-of-step automation. The analysis of dynamic stability power system, the cross-sections out-of-step condition, anti-fault automatics placement location is carried out. Also, sets of vector resistance hodographs for out-of-step conditions and in case of short circuits are formed. As a result of the calculation configuration settings distance protection, out-of-step conditions were determined.

Ключевые слова: асинхронный режим, токовой АЛАР, Туракурганской ТЭС, органы выявления асинхронного режим.

Keywords: asynchronous mode, current ALAR, turakurgan TPP, asynchronous mode detection authorities.

ВВЕДЕНИЕ

Автоматические устройства используются для обеспечения нормальной работы энергосистем, чтобы предотвратить нарушение стабильности энергосистемы. В случае нарушения стабильности сразу запускается автоматика сигнализация, отключает или разделить одну сеть от другой предотвращает несчастные случаи или устраняет тяжелые последствия. Однако в ряде случаев работа автоматика предотвращения нарушения устойчивости является нецелесообразной или невозможной, тогда применяют устройства автоматики ликвидации асинхронного режима (АЛАР), действующие непосредственно на разрыв связей, устойчивость которых была нарушена.

Асинхронным режимом (АР) называется переходной режим в энергосистеме, при котором какая-либо ее часть работает с частотой, значительно отличающейся от синхронной. Другими словами, в АР эквивалентный вектор электродвижущей силы (ЭДС) одной части энергосистемы, выпавшей из синхронизма, вращается относительно эквивалентного вектора ЭДС другой части энергосистемы, работающей синхронно [3, 5].

В некоторых случаях, когда процесс несинхронной работы частей энергосистем относится к асинхронному пуску двигателей или синхронных компенсаторов или само запуску двигателей, режим асинхронного хода (АХ) относят к анормальному режиму работы энергосистемы, который является ограниченным по времени, но допустимым. Однако если АР относится к работе синхронной машины (или части энергосистемы) после ее выпадения из синхронизма, он является к аварийным [6].

При нарушении статической устойчивости энергосистема переходит в состояние, при котором часть активной мощности не может быть передана через некоторое сечение электрической сети из-за превышения предела по передаваемой мощности. В этом случае частота избыточной части энергосистемы, скольжение передачи и, соответственно, угол сдвига между эквивалентными ЭДС частей энергосистемы непрерывно возрастают [4, 5].

ТУРАКУРГАНСКОЙ ТЭС

Туракурганской ТЭС начались в 2013 году. Стоимость проекта составилаокло $1,2 млрд, финансируют его Японское агентство по международному сотрудничеству. Фонд реконструкции и развития Узбекистана и АО «Узбекэнерго». Туракурганской ТЭС два блок создаст 900 МВт дополнительной мощности с производством до 7 миллиардов кВт.ч электроэнергии в год, что позволит обеспечить основную потребность в электроэнергии Ферганской долины: Наманганскую, Андижанскую и Ферганскую области.

Туракурганской ТЭС, как и другие предприятия-производители электричества, связана с общей энергосистемой. Однако, сейчас мощность около 680 мВт передаётся именно в Наманган через подстанции «Сардор», «Юлдуз» и «Кизилровот». На сегодняшний день потребление Наманганской области составляет 700-750 мВт.

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВОСТОЧНЫЙ МЭС

В создана математическая модель программа RastrWin3 дополнительного программа АРМ СРЗА и программа Mustang несколько узловой многомашинной электроэнергетической системы Узбекистана. Расчет шунтов производился в пакете АРМ СРЗА, расчет предаварийных режимов и статической устойчивости выполнен в пакете RastrWin3. Расчеты динамической устойчивости и получение годографов выполнены в пакете Mustang. На основе расчетов динамической устойчивости определены сечения асинхронных режимов и выбраны места установки устройств АЛАР. Расчеты производились в различных схемно-режимных ситуациях, полученной модели сформированы расчетные годографы вектора сопротивления прямой последовательности, определяющегося по параметрам, измеренным устройством, при внутренних и внешних симметричных асинхронных режимов с метками углов δ между эквивалентными ЭДС систем. На данных произведен расчет параметров срабатывания органов выявления асинхронного хода (ОВАР) для комплектов блочных АЛАР, установленных на Туракурганской ТЭС. Результаты расчетов представлены на рис.2.

Рисунок 1. Схема энергосистемы Восточный МЭС

Рисунок.2. Годографы сопротивлений прямой последовательности при симметричном асинхронном режиме

Таблица 1.

Параметры срабатывания ОВАР

Параметр	Обозначение	ОВАР
Смещение хар-ки Z вправо, Ом	Re(∆)	-16.5
Смещение хар-ки Z вверх, Ом	Im(∆)	51.7
Высота трапеции хар-ки Z, Ом	Н	311.815
Длина верхнего основания трапеции хар-ки Z грубого органа сопротивления, Ом	L_{ГО.верхн.}	29.652
Длина верхнего основания трапеции хар-ки Z чувствительного органа сопротивления, Ом	L_{ЧО.верхн.}	59.262
Длина нижнего основания трапеции хар-ки Z грубого органа сопротивления, Ом	L_{ГО.нижн.}	49.514
Длина нижнего основания трапеции хар-ки Z чувствительного органа сопротивления, Ом	L_{ЧО.нижн.}	99.1
Угол наклона срединной линии трапеции хар-ки Z,⁰	φ_{макс.чувств.}	91.5
Максимальная длительность цикла АР, мс	t_АР.max	300
Выдержка времени перед запуском счетчика циклов II ступени, мс	T_2ст	580
Число циклов АР II ступени	N_{ц.АР.2ст}	2
Выдержка времени перед запуском счетчика циклов III ступени, мс	T_3ст
Число циклов АР III ступени	N_{ц.АР.3ст}	Выведена

ТОКОВЫЙ АЛАР

У ставки для токовой АЛАР определим из два режимов: исходного КЗ в Туракурганской ТЭС, с отключением трансформатора №2 и с отключением блока. Полученные зависимости токов режимов от времени представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Зависимости токов режимов от времени в месте установки АЛАР

ВЫВОДЫ

1. Первый представленный в работе аспект касается поведения электроэнергетической системы: того, как система «живет» в режиме асинхронного хода и сопутствующих ему режимах, как она реагирует на различные управляющие воздействия и каким образом эти воздействия могут быть осуществлены. Данный раздел тесно связан с изучением во-просов устойчивости энергосистем.

2. В рамках работы создана математическая модель 57 узловой многомашинной электроэнергетической системы Узбекистана в трех программных комплексах: Rastr Win – для оценки установившихся режимов, АРМ СРЗА – для моделирования несимметричных коротких замыканий, Matlab Simulink – для моделирования мгновенных значений токов и напряжений при асинхронном режиме. Выполнены расчеты предаварийных режимов, статической устойчивости и динамической устойчивости. Определены сечения асинхронных ходов и места установки устройств АЛАР.

3. Получены годографы и определены параметры настройки АЛАР Туракурганской ТЭС.

Список литературы:

РЕТОМ-61. Комплекс программно-технический измерительный [Электронный ресурс] // Руководство по эксплуатации. БРГА.441323.017 РЭ. –НПП «Динамика». – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
Комплекс противоаварийной автоматики многофункциональный КПА-М-03.04.05.05.06.09.11.15.-10001-УХЛ4 [Электронный ресурс] //
Автоматика ликвидации асинхронного режима. / Я.Е.Гоник, Е.С.Иглицкий – М.:Энергоатомиздат, 1988
Апроксин К.И. Автоматика предотвращения асинхронного режима на осно-ве контроля скольжения передачи: статья в науч. журн. «Релейщик»/ Апроксин К.И., Иванов Ю.В., Хохрин А.А. - Москва:Изд-во «Вся электротехника», 2019. – 58-63 с.
Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: учебное по-собие / Ю.А.Куликов. – Изд. 2-е испр. и доп. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 284 с.
Режимы электрооборудования электрических станций: учеб.пособие/ В.И.Ветров, Л.Б.Быкова, В.И.Ключенович. – Новосибирск: Изд-во НГТУ.
Хамидов А.М. Абдуллаев А.А. Эргашев К.Р. Разработка цифровой модели энергосистемы для проведения испытаний устройств автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР)
Hamidjonov Z.M. Abdullaev A. Ashurov A. Ergashev K.R. Reactive power compensation in power grids
Nabiev Makhmud Bozorovich, Khomidzhonov Zukhriddin Mayrufjon Ugli, Latipova Mukhayyo Ibragimjanovna, Abdullaev Abduvokhid Abdugappar Ugli, Ergashev Komiljon Ravshan Ugli, Rakhimov Mirkamol Farkhodjon Ugli Obtaining and researching of thermoelectric semiconductor materials for high-efficienting thermoelectric generators with an increased efficiency coefficient // Проблемы Науки. 2019. №12-2 (145). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ obtaining-and-researching-of-thermoelectric-semiconductor-materials-for-high-efficienting-thermoelectric-generators-with-an-increased (дата обращения: 06.11.2021).

Информация об авторах