Учет статической устойчивости синхронных генераторов в задаче планирования оптимальных режимов собственных электростанций по реактивной мощности
Автор: Газизова Ольга Викторовна, Варганова Александра Владимировна, Малафеев Алексей Вячеславович, Патшин Николай Трофимович, Карякин Александр Ливиевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электроэнергетика
Статья в выпуске: 3 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
При планировании нормальных режимов одной из задач является снижение потерь в электрической сети активной мощности на передачу реактивной при работе генераторов по электрическому графику. Снижения потерь можно достигнуть путем перераспределения реактивных мощностей, вырабатываемых генераторами. Однако реактивные мощности синхронных генераторов обуславливают их запас статической устойчивости и зависят от величины реактивных нагрузок, особенно включенных на генераторном напряжении, что ограничивает диапазон регулирования. В связи с изложенным задача определения оптимальных параметров режима генераторов для заданного диапазона реактивных нагрузок является актуальной. Разработан алгоритм, позволяющий определить оптимальный режим работы собственной электростанции по реактивной мощности с учетом реактивных нагрузок и запаса статической устойчивости, представляющий собой научную новизну. При создании алгоритма использовались методы последовательного эквивалентирования для расчета установившихся режимов, динамического программирования для оптимизации параметров режима и последовательного утяжеления для анализа статической устойчивости. Разработанный алгоритм положен в основу программного комплекса «КАТРАН», позволяющего произвести выбор оптимальных режимов и анализ статической устойчивости промышленных генераторов. Программный комплекс может быть применен при определении оптимальных режимов в крупных промышленных энергоузлах, содержащих собственные электростанции и распределенную нагрузку.
Оптимальный режим, реактивная мощность, синхронный генератор, статическая устойчивость, потери мощности и электроэнергии
Короткий адрес: https://sciup.org/147232740
IDR: 147232740 | DOI: 10.14529/power190303
Список литературы Учет статической устойчивости синхронных генераторов в задаче планирования оптимальных режимов собственных электростанций по реактивной мощности
- Оптимизация установившихся режимов промышленных систем электроснабжения с разнородными генерирующими источниками при решении задач среднесрочного планирования / А.В. Малафеев, А.В. Кочкина, В.А. Игуменщев и др. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. - 112 с.
- Кочкина, А.В. Применение метода динамического программирования для решения задач оптимального распределения активных мощностей между разнородными генерирующими источниками собственных электростанций предприятий черной металлургии / А.В. Кочкина // Наука и производство Урала. - 2012. - № 8. - С. 204-209.
- Построение технико-экономических моделей турбогенераторов и котлоагрегатов собственных электростанций промышленных предприятий / А.В. Кочкина, А.В. Малафеев, Н.А. Курилова, Р.П. Нетупский // Электротехнические системы и комплексы. - 2013. - № 21. - С. 247-252.
- Малафеев, А.В. Получение экономико-математических моделей турбогенераторов промышленных электростанций с целью оптимизации режима системы электроснабжения / А.В. Малафеев, В.А. Игуменщев, А.В. Хламова // Электротехнические комплексы и системы управления. - 2009. - № 4. - С. 34-38.
- Варганова, А.В. О методах оптимизации режимов работы электроэнергетических систем и сетей / А.В. Варганова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Энергетика». - 2017. - Т. 17, № 3. - С. 76-85. DOI: 10.14529/power170309
- Айзенберг, Н.И. Координация взаимодействия энергоснабжающей организации и активных потребителей при оптимизации суточных графиков нагрузки / Н.И. Айзенберг, Е.В. Сташкевич, Н.И. Воропай // Изв. РАН. Энергетика. - 2016. - № 3. - С. 15-25.
- Исследование методов оптимизации режимов работы энергосистем / Н.А. Беляев, Н.В. Коровкин, О.В. Фролов, В.С. Чудный // Электротехника. - 2013. - № 2. - С. 21-29.
- Zhang, G. An AGC dynamics-constrained economic dispatch model / G. Zhang, J. McCalley, Q. Wang // IEEE Transactions on Power Systems. - 2019. - Vol. 34, no. 5. - P. 3931-3940.
- DOI: 10.1109/tpwrs.2019.2908988
- Xiufeng, Shi. Research on Measures to Improve Stability of the Power System / Shi Xiufeng, Mu Shiguang // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - Vol. 742. - P. 648-652.
- DOI: 10.4028/www.scientific.net/amm.742.648
- Satheesh, A. Maintaining Power System Stability with Facts Controller using Bees Algorithm and NN / A. Satheesh, T. Manigandan // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. - 2013. - Vol. 49, iss. 1. - P. 38-47.
- Harikrishna, D. Dynamic Stability Enhancement of Power Systems Using Neural-Network Controlled Static-Compensator / D. Harikrishna, N.V. Srikanth // TELKOMNIKA. - 2012. - Vol. 10, no. 1. - P. 9-16.
- Boudour, Mohamed. Power System Dynamic Security Mapping Using Synchronizing and Damping Torques Technique / Mohamed Boudour, Abdelhafid Hellal // The Arabian Journal for Science and Engineering. - 2005. - Vol. 30. - Number 1B.
- Transient Stability Enhancement of Tneb 400 kV Transmission Network with SVC / Er.S. Sujatha, Dr.R. Anitha, Dr.P. Selvan, Er.S. Selvakumar // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. - 2014. - Vol. 63, iss. 1. - P. 85-91.
- Post-disturbance transient stability assessment of power systems by a self-adaptive intelligent system / Rui Zhang, Yan Xu, Zhao Yang Dong, Kit Po Wong // The Institution of Engineering and Technology IET Gener. Transm. Distrib. - 2015. - Vol. 9, iss. 3. - P. 296-305.
- Power System Stability Enhancement Using FACTS Controllers in Multimachine Power Systems / Yosra Welhazi, Tawfik Guesmi, Imen Ben Jaoued, Hsan Hadj Abdallah. // J. Electrical Systems. - 2014. - P. 276-291.
- Analysis of an Adjustable Speed Rotary Condenser for Power System Stabilization / Hirofumi Akagi, Kenji Takahashi, Toshiaki Kobayashi et al. // Electrical Engineering in Japan. - 2000. - Vol. 133, no. 1. - 31::aid-eej4>3.0.co;2-a
- DOI: 10.1002/1520-6416(200010)133:1
- Жданов, П.С. Вопросы устойчивости энергетических систем / П.С. Жданов; под ред. Л.А. Жукова. - М.: Энергия, 1979. - 456 с.
- 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. - Т. 16, № 4. - С. 12-22.
- DOI: 10.14529/power160402
- Газизова, О.В. Повышение эффективности управления режимами электростанций промышленного энергоузла за счет прогнозирования статической и динамической устойчивости при изменении конфигурации сети / О.В. Газизова, Ю.Н. Кондрашова, А.В. Малафеев // Электротехнические системы и комплексы. - 2016. - № 3 (32). - С. 27-38.
- DOI: 10.18503/2311-8318-2016-3(32)-27-38
- Малафеев, А.В. Исследование влияния автоматических регуляторов промышленных генераторов на параметры переходных процессов коротких замыканий и выхода на раздельную работу / А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Кондрашова // Главный энергетик. - 2011. - № 3. - С. 26-29.
- 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. - Vol. 129. - P. 759-763.
- DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.100
- Gazizova, O.V. Mathematical simulation of the operating emergency conditions for the purpose of energy efficiency increase of thermal power plants management. / O.V. Gazizova, A.V. Malafeyev, Y.N. Kondrashova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems 2015, MEACS 2015. - 2016. - P. 012056.
- DOI: 10.1088/1757-899x/124/1/012056
