Анализ сенсорных элементов схемы и выявление слабых мест в сетях генераторного напряжения

Автор: Тремасов Максим Александрович, Малафеев Алексей Вячеславович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Электроэнергетика

Статья в выпуске: 4 т.19, 2019 года.

Бесплатный доступ

На крупных промышленных предприятиях кроме внешних источников электроэнергии (энергосистемы) имеются собственные источники электрической и тепловой энергии, от стабильной и устойчивой работы которых завит работа основного технологического оборудования предприятия. Поэтому обеспечение стабильной работы как механизмов собственных нужд электростанций, так и основного технологического оборудования промышленного предприятия является актуальной задачей при новом проектировании электрических сетей или их реконструкции. Повышение надежности системы электроснабжения осуществляется различными способами, одним из которых является выявление и анализ сенсорных (чувствительных) элементов схемы с целью дальнейшего устранения слабых мест, а также неоднородностей системы. Таким образом, в работе в качестве объекта исследования рассматривалась сложная сеть генераторного напряжения промышленного предприятия, имеющая связь с системой через подстанции высокого и сверхвысокого напряжения и включающая в себя тепловые электростанции с механизмами собственных нужд и высоковольтных промышленных потребителей предприятия и насосных станций. Для выявления сенсорных элементов схемы была выполнена серия расчетов электромеханических переходных процессов при моделировании коротких замыканий в сети в программном комплексе «КАТРАН 10.0», на основе которых осуществлена оценка устойчивости синхронных и асинхронных двигателей за счет определения степени отклонения параметров их режима работы. По результатам расчетов определено, что наибольшей чувствительностью обладают механизмы собственных нужд электростанций, а максимальное отклонение параметров режима достигается при коротких замыканиях на уровнях высокого напряжения. Методика анализа сенсорных элементов схемы позволяет повысить надежность работы системы электроснабжения промышленного предприятия при сильных возмущениях в сети.

Еще

Электрические станции, собственные нужды, рабочие характеристики, динамическая устойчивость, самозапуск двигателей, короткие замыкания, сенсорные элементы

Короткий адрес: https://sciup.org/147232760

IDR: 147232760   |   DOI: 10.14529/power190408

Список литературы Анализ сенсорных элементов схемы и выявление слабых мест в сетях генераторного напряжения

  • Kondrashova, Y.N. Increasing the efficiency of power resource management as a solution of issues of the power supply system stability / Y.N. Kondrashova, O.V. Gazizova, A.V. Malapheev // Proceedia Engineering. - 2015. - No. 128. - P. 759-763. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.100
  • Малафеев, А.В. Исследование динамической устойчивости систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями при отделении от энергосистемы в результате короткого замыкания / А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника". - 2008. - № 17 (117). - С. 72-74.
  • Удалов, С.Н. Исследование режимов работы ветроэнергетической установки на базе электромагнитной трансмиссии в составе автономной системы электроснабжения / С.Н. Удалов, А.А. Ачитаев, М.С. Юманов // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2015. - № 5. - С. 32-35.
  • Исследование электромеханических переходных режимов при выходе на раздельную работу узла действующего промышленного предприятия / О.В. Газизова, Д.А. Мусин, А.В. Малафеев, Ю.Н. Кондрашова // Энергетические и электротехнические системы. - 2015. - № 1. - С. 143-152.
  • Газизова, О.В. Определение предельных параметров режимов для обеспечения успешной ресинхронизации объектов распределенной генерации в условиях предприятия черной металлургии / О.В. Газизова, А.В. Малафеев, Ю.Н. Кондрашова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Энергетика". - 2016. - № 4. - С. 12-22. DOI: 10.14529/power160402
  • Анализ переходных режимов асинхронных двигателей при выходе электростанции на раздельную с энергосистемой работу / И.Е. Кружилина, О.В. Газизова, А.В. Малафеев, Е.А. Гринчак // Электротехнические системы и комплексы. - 2012. - № 20. - С. 183-187.
  • Анализ переходных режимов систем электроснабжения промышленных предприятий, имеющих в своем составе объекты малой энергетики / О.В. Буланова, А.В. Малафеев, Ю.Н. Ротанова, В.М. Тарасов // Промышленная энергетика. - 2010. - № 4. - С. 22-28.
  • Исследование динамической устойчивости в системе электроснабжения ОАО "ММК" для различных конфигураций распределительных сетей при коротких замыканиях на примере ТЭЦ ОАО "ММК" / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, Ю.Н. Ротанова и др. // Оптимизация режимов работы электротехнических систем. - 2008. - № 1. - С. 51-56.
  • Xiufeng Shi. Research on Measures to Improve Stability of the Power System / Xiufeng Shi // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - No. 742. - P. 648-652. 10.4028/www.scientific.net/amm. 742.648
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amm.742.648
  • Исследование влияния ввода в работу перспективной воздушной линии на режимы промышленного энергетического узла / Ю.Н. Кондрашова, О.В. Газизова, И.М. Гладышева, И.М. Галлиулин // Международный научно-исследовательский журнал. - 2014. - № 4-2 (23). - С. 35-37.
  • Малафеев, А.В. Анализ статической устойчивости генераторов / А.В. Малафеев, О.В. Газизова, А.В. Кочкина, Е.А. Гринчак // Главный энергетик. - 2013. - № 7. - С. 17-25.
  • Caiqin, S. Analyzing and simulating dynamic stability of large marine power station systems / S. Caiqin, R. Guang, S. Chengjun // 2008 7th World Congress on Intelligent Control and Automation (Chongqing, 25-27 June 2008). - Chongqing, 2008. - P. 122-128.
  • DOI: 10.1109/wcica.2008.4594252
  • Fei Ding. Dynamic modeling and stability analysis of grid-connected and autonomous distributed generation system / Fei Ding, Kenneth A. Loparo // 2015 IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT). - Washington, 2015. - P. 58-66.
  • DOI: 10.1109/isgt.2015.7131896
  • Расчет динамических характеристик синхронных и асинхронных двигателей промышленных предприятий с целью анализа устойчивости систем электроснабжения / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2006. - № 2. - С. 71-75.
  • Оценка эффективности релейной защиты в сетях 110-220 кВ сложных систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями / В.А. Игуменщев, Б.И. Заславец, Н.А. Николаев и др. - Магнитогорск: Магнитогор. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова, 2011. - 141 с.
  • Harikrishna, D. Dynamic Stability Enhancement of Power Systems Using Neural-Network Controlled Static-Compensator / D. Harikrishna, N.V. Srikanth // TELKOMNIKA. - 2012. - No. 10. - P. 9-16.
  • Boudour, M. Power System Dynamic Security Mapping Using Synchronizing and Damping Torques Technique / M. Boudour, A. Hellal // The Arabian Journal for Science and Engineering. - 2015. - No. 30. - P. 81-94.
  • DOI: 10.1109/iecon.2003.1280077
  • Оценка регулирующего эффекта выпрямительной нагрузки для определения параметров установившихся режимов систем электроснабжения промышленных предприятий / Н.А. Николаев, О.В. Буланова, А.В. Малафеев и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2011. - № 4. - С. 115-118.
  • Metodology of calculation of the reliability indexes and life time of the electric and mechanical systems / A.S. Karandaev, V.R. Khramshin, S.A. Evdokimov et al. // Proceedings of 2014 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS). - 2014. - P. 14-21.
  • DOI: 10.1109/meacs.2014.6986866
  • Анализ неоднородностей электроэнергетических систем / О.Н. Войтов, Н.И. Воропай, А.З. Гамм и др. - Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1999. - 256 с.
  • Науменко, В.Д. Определение опасного по условиям устойчивости сечения энергосистемы // Автоматическое управление и противоаварийная автоматика в крупных энергообъединениях. - 1987. - С. 42-45.
  • Yuang, G. The role of the weak cutset in stability monitoring / G. Yuang, J. Zaborszky // IFAC Symp. on Power Synt. and Power Plant Control. - 1989. - P. 103-107.
  • Малафеев, А.В. Анализ устойчивости двигателей собственных нужд электростанций ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" / А.В. Малафеев, А.С. Долганова, О.В. Газизова // Главный энергетик. - 2012. - № 10. - С. 40-46.
  • Малафеев, А.В. Разработка уточненной методики расчета моментно-скоростной характеристики питательного насоса тепловой электростанции в задаче анализа устойчивости собственных нужд / А.В. Малафеев, М.А. Тремасов // Электротехнические системы и комплексы. - 2014. - № 3. - С. 58-63.
  • Malafeev, A.V. Method for Calculating Torque-Rate Characteristics of Feed Pump in Pumping, Turbining and Return Flow Mode / A.V. Malafeev, M.A. Tremasov // 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). - 2018. - P. 224-230.
  • DOI: 10.1109/icieam.2018.8728815
  • Малафеев, А.В. Анализ устойчивости двигателей собственных нужд тепловых электростанций с учетом характеристик приводных механизмов / А.В. Малафеев, М.А. Тремасов // Электротехнические системы и комплексы. - 2016. - № 4 (33). - С. 6-13.
  • Комплекс автоматизированного режимного анализа КАТРАН 10.0: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2019610251 / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, Е.А. Панова, А.В. Варганова и др. - Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 09.01.2019.
Еще
Статья научная