X X I конференция «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России –2012» Эффективное управление продольной компенсацией – путь к повышению. - презентация

1 X X I конференция «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России –2012» Эффективное управление продольной компенсацией – путь к повышению устойчивости электроэнергетической системы. Е.Н. Колобродов (ОАО «ВНИИР») Москва мая 2012 г.

2 План доклада Обзор и анализ существующих решений. Усовершенствованный метод регулирования устройством продольной компенсации. Исследования на модели сети. Заключение.

3 Открывающиеся возможности и проблемы Обзор существующих решений. Открывающиеся возможности и проблемы Стандартный состав УУПК: батарея конденсаторов; ограничитель перенапряжений; тиристорный блок; шунтирующие выключатели; реактор; разъединители. Возможности УУПК: регулирование пропускной способности активно-адаптивной сети; демпфирование колебаний мощности в ЭЭС; снижение вероятности возникновения подсинхронного резонанса и др. Возникающие проблемы: динамическое изменение параметров линии с УУПК; инверсии напряжения или тока; низкочастотные колебания в начальный момент КЗ и др.

4 СтранаМесто установкиНапряжени е, кВ Решаемые задачи 1СШАПС Kayenta, Аризона230Повышение пропускной способности 2СШАПС C.J.Slatt,500Управление мощностью, передаваемой по линии 3ШвецияStode400Гашение SSR 4БразилияПС Imperatriz и Sarra de Mesa 500Гашение межсистемных колебаний 5КитайПС Pinguo500Гашение низкочастотных колебаний и повышение устойчивости системы 6ИндияПС Raipur400Гашение межсистемных колебаний, повышение пропускной способности 7КитайСеверо-Западная ЭЭС Китая 220Гашение низкочастотных колебаний и повышение устойчивости системы Установка УУПК на линиях Обзор существующих решений. Установка УУПК на линиях Место установкиНапряжениеРешаемые задачи 1ВЛ Саяно-Шушенская ГЭС - Новокузнецк 500 кВПовышение устойчивости системы в послеаварийных режимах, гашение колебаний 2Транзит Кола-Корелия330 кВСоздание совместно с другими устройствами FACTS активно-адаптивной сети Планируемые места установок УУПК в РФ Внедрения УУПК в мире

5 Традиционные алгоритмы управления Обзор существующих решений. Традиционные алгоритмы управления Контроль установившегося режима: –прямое задание сопротивления; –ПИ – регулятор (контроль Р или угла δ ). Гашение колебаний в переходных режимах – дифференциальный регулятор мощности, тока или угла δ.

6 Модель ЭЭС с УУПК Обзор существующих решений. Модель ЭЭС с УУПК ЭЭС без УУПК ЭЭС с УУПК Оценка качества регулирования по запасу устойчивости (1) (2) (4) (3)

7 Оценка запаса устойчивости на базе логарифмических частотных характеристик разомкнутой системы (5) Запас устойчивости Обзор существующих решений. Запас устойчивости

8 Энергия ускорения Обзор существующих решений. Энергия ускорения (6) (7) Воздействие на колебательный процесс в начальных стадиях каждого периода колебания Слабое регулирование в зоне наибольшего запаса энергии ускорения

9 Релейный элемент Релейный элемент с переменными уровнями УВ Прямая оценка необходимого уровня степени компенсации (8) (9) (10)(11) Предлагаемые решения Усовершенствованный метод регулирования. Предлагаемые решения

10 Оценка на базе предположения о консерватизме ЭЭС в течение полупериода колебаний (12) (13) (14) Мощность квазиустановившегося режима Усовершенствованный метод регулирования. Мощность квазиустановившегося режима

11 Форсировка УУПК: действие в первой зоне ускорения на первом и последующих циклах; повышение пропускной способности связи; уменьшение времени регулирования пропускной способности. Структурная схема. Форсировка Усовершенствованный метод регулирования. Структурная схема. Форсировка

12 Трехфазное КЗ с успешным/неуспешным АПВ Традиционный алгоритм Новый алгоритм Традиционный алгоритм Новый алгоритм Традиционный алгоритм Новый алгоритм RTDS (трехфазное КЗ с усп. АПВ) Исследования на модели сети. Проведенные исследования

13 Осуществлена разработка усовершенствованного регулятора для управляемого устройства продольной компенсации в аварийных режимах, обладающего улучшенными инженерно-экономическими характеристиками в части гашения колебаний на слабых связях. Алгоритм основан на объединении традиционного и усовершенствованного метода управления. Предложен и исследован усовершенствованный метод управления устройством продольной компенсации в аварийных режимах, реализованный на базе регулирования в начальной стадии ускорения каждого цикла колебаний и позволяющий повысить динамическую и статическую устойчивость энергосистемы. Предложен и разработан способ получения данных для оценки величины мощности нового квазиустановившегося режима на базе допущения о выполнении условия консерватизма электроэнергетической системы на каждом полупериоде. Проведены исследования разработанного усовершенствованного алгоритма на модели сети, реализованной в программе PSCAD и на программно- аппаратном комплексе RTDS, показавшие: – адекватность и достоверность реализованной модели; – повышение динамической устойчивости ЭЭС; – снижение диапазона колебаний параметров режима в переходном процессе; – снижение времени самого переходного процесса в 1,5-2 раза и предотвращение перегрузки оборудования сетей более низкого класса напряжений.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

14 Эффективное управление продольной компенсацией СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ Тел. +7 (495) (1451)