автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Анализ свойств гибкой межсистемной связи в стационарных режимах передачи электроэнергии

На правах рукописи

Аристов Иван Сергеевич

АНАЛИЗ СВОЙСТВ ГИБКОЙ МЕЖСИСТЕМНОЙ СВЯЗИ В СТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМАХ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Специальность 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы

2 О 0К7 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2011

4857820

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» на кафедре «Электроэнергетические системы».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Зеленохат Николай Иосифович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Шакарян Юрий Гевондович

кандидат технических наук Куликов Юрий Алексеевич

Ведущая организация - Филиал ОАО «СО ЕЭС» ОДУ Центра

Защита диссертации состоится « 11 » ноября 2011 г. в аудитории Г-200 в 15 час 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.157.03 при Московском энергетическом институте.

Адрес: 111250, Москва. Красноказарменная ул., д.14, Ученый Совет

МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан« » октября 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.157.03 к.т.н., доцент

Бердник Е.Г.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В связи с развитием в рамках Единой электроэнергетической системы (ЕЭС) России Единой национальной электрической сети (ЕНЭС), принадлежащей Федеральной сетевой компании ОАО «ФСК ЕЭС», стала особо актуальной проблема управления перетоками мощности по межсистемным и системообразующим связям в виде линий электропередачи переменного тока разных классов напряжения с разной пропускной способностью. Если сделать перетоки мощности по связям управляемыми, то становится возможным увеличить пропускную способность межсистемных связей и снизить потери мощности и электроэнергии в электрических сетях за счет перераспределения перетоков мощности по их линиям электропередачи.

С ТТРГ> rrnvf TJO HLTUAUULTP Г\ТЦЛТТТА11и(Г О rirrAVrrr>r\'^TJ АГЛ'ПАТТТТ/А Рг*/"»г>ттт» 1ЛОТЛ Т»

^»v^w«..«. "*",v w «.AAW — ^ viWAi^vv^wj/i «.itutw Л. V/VViill, лж

в других странах, рост электропотребления стал опережать ввод новых генерирующих мощностей и развитие электрических сетей. Возросли перетоки мощности по межсистемным связям, снизились показатели надежности работы ЕНЭС и ЕЭС в целом.

Применением новых технологий в виде устройств FACTS и подобных им электромеханических устройств, способных в желаемом направлении изменять характеристики линий электропередачи и улучшать управляемость электрических сетей, становится возможным придать ЕНЭС новые свойства, характерные для активно-адаптивной электрической сети. Такая ЕНЭС смогла бы даже независимо от режима работы электростанций и потребителей электроэнергии самостоятельно в автоматическом режиме решать проблемы по улучшению экономических показателей, технологических и режимных характеристик.

В связи с этим ОАО «ФСК ЕЭС» ведется работа по инновационному развитию и модернизации ЕНЭС России в направлении преобразования ее в активно-адаптивную сеть, а в дальнейшем, возможно, и в «интеллектуальную» электрическую сеть. По такому пути идут США, КНР, Евросоюз, Индия, Япония.

Однако режимные возможности простых устройств FACTS крайне ограничены, а у сложных универсальных устройств слишком высокие стоимостные показатели. Поэтому гибкие межсистемные связи пока ещё не находят широкого применения в электрических сетях. Становится необходимым поиск новых перспективных решений как в направлении самих устройств управления на основе силовой электроники (статических FACTS) и вращающихся электромеханических силовых устройств, так и повышения эффективности их применения в составе гибких межсистемных связей и в сложнозамкнутых электрических сетях. Возникает необходимость в проведении научных исследований по созданию гибких межсистемных связей с новыми конструктивными решениями.

В связи с этим в данной диссертационной работе предлагается новый подход к решению задачи управления перетоком активной мощности по меж-

системной связи, содержащей линии электропередачи разного класса напряжения и исследуются свойства такой связи в нормальных и особых стационарных режимах.

Целью данной работы является решение комплекса задач, связанных с поиском и обоснованием целесообразности применения комбинированного устройства нового типа для управления перетоком мощности по связи и анализом свойств гибкой связи с таким устройством в стационарных режимах.

Для достижения указанной цели в настоящей работе решаются следующие задачи:

1. Проведение теоретических исследований в направлении поиска нового подхода к обоснованию нового типа устройства управления перетоком мощности по межсистемной связи.

2. Разработка математической модели энергосистемы с межсистемной связью, позволяющей проводить исследования работы гибкой связи с устройством управления нового типа.

3. Определение режимных требований к параметрам комбинированного устройства управления нового типа.

4. Анализ работоспособности комбинированного устройства управления нового типа в стационарных режимах.

5. Определение требований к выбору настроечных параметров системы управления комбинированного устройства нового типа по условию сохранения статической устойчивости гибкой межсистемной связи.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработан новый подход к функциональному конструированию силового устройства управления перетоком активной мощности по межсистемной связи.

2. Разработано математическое и алгоритмическое обеспечение для моделирования гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления нового типа и проведения исследования свойств такой связи в стационарных режимах.

3. Составлена математическая модель гибкой связи в малых отклонениях и исследовано влияние настроечных параметров комбинированного устройства управления нового типа на статическую устойчивость гибкой связи в стационарных режимах.

4. Разработана математическая модель и определены условия сохранения статической устойчивости гибкой связи в особых условиях её работы с комбинированным устройством управления нового типа.

Методы исследования. В процессе решения поставленных задач использовались основные положения теории электрических систем и переходных электромеханических процессов, аналитические методы анализа переходных процессов, методы численного анализа установившихся режимов электрических сетей и поиска оптимальных решений, методы математического моделирования

асинхронизированных машин.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций поттпюржтгя-ется использованием при исследованиях основных положений теории гибких связей, содержащих электромеханические вставки, а также использованием при расчётах известных математических моделей силовых элементов электрической сети и асинхронизированных машин, которые находят применение при расчётах и их изготовлении для применения в энергосистемах, а также сопоставлением результатов, полученных без учета и с учетом определенных расчетом настроечных параметров устройств управления перетоком мощности по межсистемной связи.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработанная функциональная структура силового устройства управления перетоком мощности по межсистемной связи может быть реализована ОАО «ФСК ЕЭС» с использованием компонентов в виде неуправляемого статического устройства (реактора) и вставки переменного или постоянного тока на линиях электропередачи межсистемных связей в ЕЭС России. Разработанный подход к созданию устройства управления и результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы научно-исследовательскими и производственными организациями, занимающимися решением задач управления перетоками мощности по межсистемным связям в ЕЭС России и повышением эффективности управления стационарными режимами электрических сетей с применением высокоэффективных технологий.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на третьей научно-технической конференции молодых ученых и специалистов в области электроэнергетики в 2008 г., международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиотехника, электроника и энергетика» в 2011 г. (г. Москва, МЭИ), а также на заседании кафедры «Электроэнергетические системы» Московского энергетического института (Технического университета).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы четыре печатные работы в виде статей и тезисов докладов на научно-технических конференциях.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы из 70 наименований, изложена на 138 страницах, содержит 8 таблиц и 40 рисунка.

Содержание работы

Во введении рассматривается актуальность исследуемой проблемы. Формулируются цели и основные задачи работы, отражаются новизна и практическая значимость диссертации. Приведено распределение материала по главам.

В первой главе рассматривается проблема управления перетоками мощ-

ности по межсистемным связям в ЕЭС России и рассматриваются пути её решения. Даётся анализ современного состояния этой проблемы в связи с начавшимися исследованиями в направлении модернизации Единой электроэнергетической системы с превращением Единой национальной электрической сети в активно-адаптивную, а в дальнейшем, по мере оснащения её высокоэффективными технологиями и системами управления с алгоритмическим обеспечением на уровне функционирования человеческого разума, в интеллектуальную систему.

Приводится общая характеристика средств управляемого воздействия на перетоки мощности по межсистемным связям с выделением из них устройств управления однофункциональной и многофункциональной направленности. Выполнено подробное описание и рассмотрены принципы работы наиболее из-

«гл^илйлФп о т»гаттттг>< /-»t*ttv*>/>tttti:t<» vr\**TT^Xjr»OTr\WLT (fbcj^r»-

OCWiXimW 1ГЮ latvriA j^/l-pVJUVll») W. muviniv. viiuajj/uuuuiv у w. ..y j

поворотные устройства (ФПУ), управляемые шунтирующие реакторы (УШР), статические тиристорные компенсаторы (СТК), параллельный регулятор мощности СТАТКОМ, управляемые устройства продольной компенсации (УУПК), вставки постоянного тока (ВПТ), электромеханические вставки переменного тока (ЭВПТ), объединенный регулятор потока мощности UPFC (Unified Power Flow Controller), вставки VFT (Variable Frequency Transformer) с вращающимся трансформатором.

Даётся краткий обзор применения некоторых из известных устройств управления перетоками мощности в мировой практике.

Отмечается, что широкое применение новых технологий при создании устройств управления перетоками мощности по линиям электропередачи межсистемных связей сдерживается их высокими стоимостными показателями, в связи с чем становится актуальной задача поиска новых решений, удешевляющих стоимость устройств управления при сохранении ими своих основных функциональных свойств.

Во второй главе проводятся исследования установившихся режимов неоднородной межсистемной связи с устройством управления перетоком мощности на базе вставки и реактора.

Электромеханическая вставка ЭВПТ и электронная вставка ВПТ хотя и являются универсальными устройствами многофункционального назначения, однако их применение лишь в редких случаях может быть оправданным из-за их высокой стоимости по сравнению с простыми устройствами управления режимными свойствами воздушных линий электропередачи (BJI), получившими название FACTS (Flexible AC Transmission System).

Одним из известных устройств FACTS, которое достаточно эффективно способно управлять перетоками активной мощности по линиям электропередачи является устройство UPFC. В его основе, по сути, вставка постоянного тока, но с ограниченными возможностями, так как управление перетоком мощности по линии электропередачи связи осуществляется изменением угла сдвига фазы

между векторами напряжения на входе ¿7, и на выходе й2 устройства ЦРРС (рис.1).

Й г\и2 ВЛ и.

Рис.1. Линия электропередачи связи с устройством управления ШТС

Недостатки такого устройства следующие. Требуется трансформатор специального изготовления с последовательно включенной б рассечку ВЛ его обмоткой высшего напряжения, невозможность управлять перетоком мощности в режиме асинхронного хода по связи.

Поэтому вместо ЦРРС предложено использовать комбинированное устройство управления иРБСЯ, включаемое в рассечку линии электропередачи ВЛ и содержащее вставку, шунтированную реактором (рис.2).

и0

и,

вл 1

Я

■Ъ

и2

Оэ

ВЛ2

Т1

Т2У

вставка

Рис.2. Устройство ЦРРСЯ с включением между узлами 1 и 2 с напряжениями Иг и и2 участков линии электропередачи ВЛ1 и ВЛ2

В качестве вставки применимы как ВПТ, так и ЭВПТ с их типовыми компонентами.

Разработана электрическая схема и дано описание неоднородной межсистемной связи с комбинированным устройством иРБСЯ (рис.3) и исследованы её режимные свойства при различных условиях работы связи энергоподсистем ЭПС1 и ЭПС2.

На рис.4 представлены угловые характеристики мощности по отдельным линиям электропередачи 500 кВ и 220 кВ и для всей связи без устройства управления, а на рис.5 с учетом установки иРБСЯ на ВЛ 220 кВ. Их анализ показывает, что с учётом допустимого перетока мощности по ВЛ 500 кВ и по ВЛ 220 кВ при установке ШТСИ на ней, максимально допустимый переток мощности по связи Рт в целом возрастает от значения 1290 МВт до 1700 МВт, то есть на 410 МВт или в процентах на 32%.

Рис.3. Принципиальная схема неоднородной межсистемной связи с комбинированным устройством управления UPFCR

В связи с этим необходимо определить параметры реактора и вставки, обеспечивающие поддержание перетока мощности по ВЛ 220 кВ не больше предельно допустимого значения.

На рис.6 представлены зависимости токовой загрузки линии л2 в функции от мощности, протекающей через вставку (Ру), и сопротивления реактора Токовая загрузка линии JT2 показана в % от допустимого тока по ней ( /л2 доп).

Точки пересечения кривых тока по линии Л; с прямой допустимого тока по ней определяют необходимую мощность вставки.

В диссертации в качестве основного элемента комбинированного устройства управления рассматривается вставка ЭВПТ, включающая в свой состав электромеханический преобразователь АС ЭМПЧ и два блочных трансформатора.

Выбраны параметры комбинированного устройства управления исходя из критерия минимизации установленной мощности вставки при условии поддержания такой вставкой напряжения в ближайших узлах нагрузки на уровне не ниже 0,95 от номинального значения в режиме с максимально допустимым перетоком мощности по сечению и приведены режимные характеристики при управлении вставкой при разных значениях передаваемой мощности из ЭПС1 в ЭПС2.

В режимах, для которых нет необходимости ограничивать переток мощности по связи более низкого класса номинального напряжения, становится возможным управлять перетоками мощности по ВЛ с целью обеспечения минимума суммарных потерь мощности в линиях электропередачи межсистемной связи, т.е. необходимо выполнение условия А= min.

Рис.4. Угловая характеристика мощности межсистемной связи без устройства

управления

0 20 40 60 80 100 120 140

Рис.5. Угловая характеристика мощности межсистемной связи с устройством

управления

Рис.6. Загрузка линии Л2 по току, выраженная в %, в функции от мощности управления Р вставки и сопротивления хр реактора

Таким образом доказано, что устройство ИРБСЯ целесообразно применять на межсистемных связях, содержащих линии электропередачи разного класса напряжения, либо с неодинаковыми характеристиками, а также в сложнозамкнутых электрических сетях для повышения суммарного перетока активной мощности по связи, либо для минимизации потерь мощности и электроэнергии в ней.

В третьей главе приводится математическое описание ЭЭС, содержащей гибкую межсистемную связь с устройством ЦРРС11, схема которой представлена рис.7. Для рассматриваемой системы исследуется статическая устойчивость гибкой межсистемной связи с электромеханическим преобразователем частоты в особых режимах для случая, когда одна из машин АС ЭМПЧ в составе устройства иРБСЯ выводится из работы, а оставшаяся в работе машина переводится в режим асинхронизированного синхронного компенсатора (АСК), а так-

же для случая, когда по режимным условиям работы межсистемной связи обе машины шунтируются выключателем и переводятся в режим АСК.

в

лз 500кв

б)

Рис.7. Принципиальная схема (а) и схема замещения (б) гибкой межсистемной связи с устройством иРРСЯ

Как уже отмечалось, для придания гибких свойств межсистемным связям в рассечку линий электропередачи могут включаться вставки постоянного или переменного тока, однако в этом случае даже при одинаковых частотах в связываемых подсистемах требуется такая же мощность вставки, что и передаваемая мощность по связи. Поэтому целесообразно применять устройство ШТСЯ. В таком случае достигается уменьшение установленной мощности вставки и можно говорить о применении комбинированного устройства управления перетоком мощности по связи.

Если в качестве вставки применить электромеханическую ЭВПТ, то при выводе в ремонт одной из машин преобразователя вставки ЭВПТ и шунтировании реактора (включением выключателя В на рис.7а), АС ЭМПЧ может быть

переведен в режим асинхронизированного синхронного компенсатора.

В связи с этим исследована статическая устойчивость гибкой межсистемной связи для случая, когда одна из машин АС ЭМГГЧ выводится в ремонт, а другая переведена в режим АСК.

Уравнения Парка-Горева для асинхронизированной машины £ АС ЭМПЧ (£=1,2), записанные в векторной форме в синхронной системе координат, вращающейся в пространстве с постоянной синхронной скоростью имеют вид: -для статорной обмотки машины без учета её активного сопротивления

= + (Р++ ёя У> 0)

■ч

-для роторной обмотки

v .. = р... 4- i п 4- ¡((П - — СО пт-1..ЛТ..' ЮЛ

Л V« ^ -в/_рг- 5 5

-уравнение движения вала преобразователя

7>®„ =- (3)

где ¡^ и - векторы тока и напряжения статора в системе координат <лиъ, (й^, сов - частота вращения в системе координат ¿4=, соответственно вектора напряжения и^ и вала (ротора) преобразователя; и^ - напряжение, приложенное к обмоткам ротора, выраженное в специальных единицах: - ;

- вектор, численно равный ЭДС Ё, наведенной потоком ротора (его током ) в обмотках статора и совпадающий по направлению с вектором тока ротора ¿У = ]Е: е/= ; е^ = ~ ]е/и% ~ сопряженный вектор 7} - постоянная инерции преобразователя; Ц, Т^ - постоянные времени соответственно статора и ротора машины М^ преобразователя: Я^,ТА=хА/ х£, Хд - индуктивное сопротивление статора и ротора машин Е, преобразователя; Щ, Яд -активное сопротивление статора и ротора машин \ преобразователя; /и - коэффициент магнитной связи между обмотками статора и ротора.

Формируемое регулятором возбуждения АС ЭМПЧ напряжение йм можно представить состоящим из напряжения й^ управления и напряжения й^ компенсации: й^ = й^ + и/к<. Или несколько в иной форме: + Тогда с увеличением коэффициента усиления кд

обеспечивается выполнение соотношения: + (4)

При к - —> со это соотношение превращается в тождество.

Условие (4) выполняется для таких режимов, когда формируемое регулятором напряжение возбуждения й^ по модулю не превышает значения, соответствующего потолочному и}°\ В исследованиях приняты именно такие условия работы преобразователя.

Закон управления возбуждением машины АС ЭМПЧ, переведенной в режим АСК, имеет вид:

йлх = а, + 0»в) + ЛР, + Wm{U¡-Uj\, где а, и р! - начальные значения проекций напряжения управления, определяемые из расчета исходного установившегося режима;

Щ и Шт - передаточные функции по параметрам регулирования соответственно сов и £/,, заданные значения которых обозначены и 11°.

Составлена математическая модель гибкой связи в малых отклонениях при задании передаточных функциях в виде 1У1 = ка; \Ут = ки, где ка- коэффициент усиления по отклонению скорости вращения вала АС ЭМПЧ; ки - коэффициент усиления по отклонению напряжения от заданного. Получаемое характеристическое уравнение имеет вид:

= + 0, (5)

где коэффициенты:

а, = Т-]Х1 \_Р1^иХЛ1ХЛ2 (^3 ^Н\Х\ХЛ\ХЛ2 ) ^2ёиЛХЛ\ХЛ2 ^ >

при введённых обозначениях:

= иА^х!а со эб^ + иах,х,и соб 5,,в;

рг = и,Лхл2 йЬЗ^ + иьх,хт 81п5(/в; (6)

^з = *1*Л1 Х1ХЛ2 хл\хл2 • Как известно, устойчивость для системы первого порядка обеспечивается при а0 > О и я, > 0, в связи с чем можно записать:

-Г/х1 [-^Л А 2

) + Г28НЛХЛ,ХЛ2]>0'

К [рР1хтхтки + + Ьтхххлххт ) - ^2хЛ1хЛ2 а, + Р2§тиаххххтхп ] > 0.

На основании полученных неравенств при пренебрежении переходным процессом в цепи статора и механическими потерями на валу преобразователя, условия сохранения статической устойчивости принимают вид:

С^з + ^тх\хл\хт ) + р2&н\х\хп\хл2 .

Ки> —-> К1)

^1ХЛ1ХЛ2 ка> 0.

Анализ условий (7) показывает, что критерию устойчивости будут удовлетворять любые положительные значения коэффициентов усиления по отклонению напряжения и по частоте.

Может оказаться целесообразным перевод сразу двух машин АС ЭМПЧ в режим АСК, что может быть осуществлено шунтированием ЭВПТ выключателем В.

В этом случае условия сохранения статической устойчивости будут иметь такой же вид, что и для одной машины преобразователя, работающей в режиме АСК при выведенной в ремонт второй машине, но при этом сопротивление хх необходимо уменьшить в два раза.

Условия сохранения статической устойчивости гибкой связи в случае двух зашунтированных включением В машин преобразователя, переведенных в режим ACIC имеют ви17:

£ ^ ^з + FiSmxi . ^

хтхл2

*„>о.

Таким образом, вставка ЭВПТ с электромеханическим преобразователем частоты в полном составе и при выводе в ремонт одной из асинхронизирован-ных машин преобразователя может быть зашунтирована и переведена в режим работы асинхронизированного синхронного компенсатора.

Настройка регуляторов возбуждения асинхронизированных машин преобразователя должна быть осуществлена с учетом выше полученных алгебраических критериев статической устойчивости. Причем необходимым условием сохранения устойчивости гибкой межсистемной связи является обязательное управление скоростью вращения вала преобразователя.

В четвертой главе приводится анализ статической устойчивости гибкой связи с комбинированным устройством управления типа UPFCR в виде ЭВПТ с параллельно подключаемым реактором (рис.7).

Для обеспечения поддержания заданного уровня напряжения на выводах АС ЭМПЧ и скорости вращения вала равной средней частоте связываемых подсистем сол и сов, а перетока Рл = Р..ш л, алгоритм управления возбуждением машин записывается в виде:

сол+со„ \ — т -

«л.=■«.+■^ I -^т^ - + №+- Ц)];

2 V

йЛ2 = а2- ЩРтв2 - Рл2) + у [А + -и2)],

где С/,и 1/2 - модули напряжений щ и й2. Передаточные функнии имеют вид:

где кш - коэффициент усиления по отклонению скорости вращения вала АС ЭМПЧ; кр - коэффициент усиления по отклонению активной мощности по Л2

от заданной; ки - коэффициент усиления по отклонению напряжения от заданного.

Полученное характеристическое уравнение для рассматриваемой ЭЭС с комбинированным устройством управления имеет вид: D(p) = а0р + а, = О, где:

ао=(4А2+АгК+Аъ)кр+(ЛЛ2+АА+Лб); = [(4 А2 + АгК + 4з)кр+(4А2++ 4«)]*..

причём

4н = FsTJx\xIx4 - ^л^лЛ* cos^°2

4n =TjX,x2FvF20-F,JJsx;xrl(F¡smS^ -g[nx,x_x,2cos <5.1,);

4)3 = ^JX\X2F\ \FU + F3F12§H^BX\ ^p^jil» 4м = TjX]X2(F4F20gm +

А, =тЛх2^ырг<, +F4gmFu)~ FnF¡ +W)-WWÍC0!Íi];

41 = sin - -^б^юЯш^^^р^, cos ^ - cos ) -

-x2xn]F6F20UBxp sin+ x,F„(Fsxnl cos5¡2F,, -gmUвхххУлхл2 cosS°2 sin);

Аг = xix&i{yBxtxn\

sin%Fit - gmUBx,xpxBlFX6) - х2хл1 (F6UBxf sinS°ulFu + FSF20) + _Sh1 x\xn\Fn

4з = X2{FnFuFu ~F%xniFi4 + F^U^x/^ -gmUBxxx^xFn)\

Aa = fmx2 [«hi (одз - FiFbxÁ sinКг) - cosS°u2 (gHlxlXpxn2Fl5 - F5Fh )] -

-*i*ii[*»i {F5F2!cos Кг + рЛри8тх\cos Ki + ÍIAiWÚ C°S Кг) -

+ F3 (^A. - iife )(cos sin ó°2 - cos sin 5») + +F5 sinS°2 (F6FU - x;llFlg)];

4s = F\ix2 [f13fU + {bmFu + cos^ + № - ^yWai)] "

-F20F2lx2xni - хЛ, (FuFl9 - F,Fnbw -Fx5Fls + ЗД6янЛхл1);

As = F^F„Xl - e%F3x2xa) (F„ - F3glxfxM) + Ffárfxrfú -

-x2 (■^3-f¡sg'HiX1xJI1 + F\^xxxrXx n2cjj2 ^ j при таком обозначении:

Fi = х\хгХц\ + Wú + X1X2XP + х,хпЛй + х2хл1хл2 + х,хл2хр + х2хл,хр + хл1хл2хр; F2 = х,хл1 + х,хр + хл1хр; F.\ = х2хл2 + х2хр + хйхр; F4 = х,хрхл1хл2 sinS„°2;

F5 = xiaxp cos 8йл; F6 = e°fql + ; F7 = e°/q2 + x/q2 ;FS=UB (x^ + x/m + x,x2fd2); F9 = x,x,2F7 + хл2хре°?1; F10 = x„2xp cos¿°2; = F2UB + bmU Bxxxpx^ Fn = SmTjx\xix^ Fn = cos^i FM =F, +6Н1^3Х,Хл1;

^ 5=sin + sin ; Fu=cos K2+FAcos ;

F20 = F13 +^mX\XpXn\Xiú. C0S^u2' F2\ ~F)efd\ +Х\ХЛер2ш

Как известно, устойчивость для системы первого порядка обеспечивается при а0 > О и а, > 0.

Условие ай> О выполняется когда

+ AА+Аз>°>

если в этом случае выполняется неравенство

, ~(ла2 + л.л+лб),

Р ^ 2 '

А А + ЛАа + А 3

или когда

если в этом случае выполняется неравенство

^ AA + АА + Aó) АА2+А 2*, + Аз

Условие о, > 0 при кй > 0 выполняется когда

4А2+4А+4б>о.

если в этом случае выполняется неравенство

^ . ~(АА2+А.А + Аб). (ДА^А+Аз) '

или когда

если в этом случае выполняется неравенство

кр <-f—;-г-.

(д,а2 + да + 4з)

Анализ полученных в общем виде условий статической устойчивости гибкой межсистемной связи, содержащей устройство управления типа UPFCR, показывает, что необходимо управлять скоростью вращения вала преобразователя. В общем случае анализ затруднителен из-за сложности зависимостей, входящих в условия сохранения статической устойчивости. Поэтому проведено численное исследование статической устойчивости применительно к ЭЭС с

межсистемной связью, содержащей комбинированное устройство управления.

Рассмотрен режим с максимально допустимым перетоком мощности в сечении по условию статической устойчивости системы с учетом 20% коэффициента запаса. В таком режиме без установки управляющих устройств на линии 220 кВ её токовая загрузка превышает допустимое значение по нагреву проводов. Чтобы снять перегрузку по линии 220 кВ на ней установлено устройство UPFCR, выполненное на базе электромеханической вставки и реактора (рис.7).

На рис.8 представлена полученная для такого режима область устойчивости гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления в осях настроечных параметров ки, кр. Построены области устойчивости при изменении сопротивления реактора в составе комбинированного устройства управления, мощности, протекаемой через вставку, места включения UPFCR на

ТТТТТТТТТТ ООЛ ТУтз Г1 TflVWft *»/-\ТТТТТГ\ОТ,ТХ TTOmíí'íl'TI ПО ггр ООП Т/*р AuOTTTJO TTnfOOtTDOOT Ji.xxli.2ixx i\x-> 5 СЧ. х ишич/ mui-mivw х «д. huí ^/j -лчхх ххм ж ivy i-i-u . х wiwuiv iiwumuiuuv i j

что во всех рассматриваемых случаях область устойчивости расположена в зоне положительных настроечных параметров ки,кр, то есть межсистемная связь с устройством управления типа UPFCR будет устойчива при положительных значениях коэффициентов усиления ки,кр.

Рис.8. Область статической устойчивости гибкой межсистемной связи с АС ЭМПЧ в составе комбинированной вставки

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе проведенного исследования современного состояния и перспектив развития Единой национальной электрической сети (ЕНЭС) выявлено, что в связи с ростом нагрузки и отставанием ввода новых генерирующих мощностей и линий электропередачи возрастают перетоки мощности по линиям электропередачи, становится все более актуальной проблема управления перетоками активной мощности по системообразующим и межсистемным связям, требующая для своего решения проведения комплексных исследований по увеличению пропускной способности межсистемных связей.

2. В России и за рубежом ведутся работы по созданию устройств управления перетоками мощности по линиям электропередачи с использованием новых технологий, однако их высокие стоимостные показатели являются сдерживающим фактором на пути их широкого применения в электрических сетях, в связи с чем становится актуальной задача поиска рациональных решений, удешевляющих стоимость устройств управления при сохранении ими своих основных функциональных свойств.

3. Предложено для управления перетоком мощности по линиям электропередачи низшего класса напряжения в составе межсистемной связи устанавливать комбинированные устройства управления, компонентами которого являются неуправляемый реактор и управляемая вставка, в частности ЭВПТ, содержащая асинхронизированный синхронный электромеханический преобразователь частоты (АС ЭМПЧ), выполняемый на базе двух асинхронизированных синхронных машин.

4. Подтверждена эффективность применения комбинированного устройства управления для повышения пропускной способности межсистемной связи, а в тех режимах, когда этого не требуется, путем управления перетоком мощности осуществлять экономически наивыгоднейшее перераспределение мощности по линиям электропередачи связи.

5. Сделаны рекомендации по выбору параметров силовых неуправляемого (реактор) и управляемого (вставка) компонентов комбинированного устройства управления перетоком мощности.

6. Разработана математическая модель гибкой межсистемной связи с электромеханической вставкой переменного тока (ЭВПТ), используемой в качестве устройства управления перетоком мощности по связи, и на её основе дано математическое описание работы вставки в особом режиме, когда одна из асинхронизированных машин выведена в ремонт, а оставшаяся в работе машина переведена в режим асинхронизированного синхронного компенсатора (АСК). Дано математическое описание работы вставки и в режиме, когда обе машины ЭВПТ переведены в режим АСК. Проведен анализ статической устойчивости, осуществлен выбор настроечных параметров системы управления возбуждением асинхронизированных машин ЭВПТ.

7. Проведенными исследованиями статической устойчивости доказано, что даже после вывода в ремонт одной из асинхронизированных машин АС ЭМПЧ, вторая может оставаться в работе в режиме АСК.

8. Разработано математическое описание гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления перетоком мощности по связи с учетом алгоритма управления, обеспечивающего регулирование заданного перетока активной мощности по связи в стационарных режимах, на основе этого описания разработана математическая модель в малых отклонениях и определены критерии статической устойчивости связи.

9. На основе проведенных исследований статической устойчивости гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления сделаны рекомендации по выбору настроечных параметров регулятора устройства управления этой связи.

10. Численными расчетами статической устойчивости подтверждено, что определяемые по разработанной методике настроечные параметры регулятора комбинированного устройства управления гибкой связи обеспечивают устойчивую работу связи в стационарных режимах. При отсутствии такой настройки происходит нарушение устойчивости. Тем самым доказана работоспособность комбинированного устройства управления перетоком мощности по гибкой межсистемной связи в стационарных режимах.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Зеленохат Н.И., Аристов И.С. Анализ статической устойчивости энергосистем при наличии гибких связей с преобразователями частоты // Энергетик.-2011.-№4.- С. 27-30.

2. Зеленохат Н.И., Нгуен X., Аристов И.С. Анализ дискретного управления асинхронным ходом в двухподсистемной электроэнергетической системе // Вестник МЭИ,- 2011,- №1.- С. 21-28.

3. Аристов И.С., Применение управляемой продольной компенсации на электропередаче 500 кВ Саяно-Шушенская ГЭС - Новокузнецкая // Третья научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов в области электроэнергетики- 2008: Сб. докл. -М.: Изд-во ДиалогЭлектро, 2008.- С. 24-26.

4. Тузлукова Е.В., Макаровский С.Н., Иващенко Т.Е., Рубцов A.A., Вишнин-ский Н.Е., Аристов И.С. Определение области целесообразного применения устройств FACTS в системообразующей сети ЕЭС России // Электронный журнал «Новое в российской электроэнергетике».- 2011.- №5.- С. 5-17.

Подписано в печать ' Зак. Л^ Тир. tt'L ' Пл. ■!, А") Полиграфический центр МЭИ(ТУ) Красноказарменная ул.,д.13

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

1. ПРОБЛЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕТОКАМИ МОЩНОСТИ ПО МЕЖСИСТЕМНЫМ СВЯЗЯМ В ЕЭС РОССИИ И ПУТИ ЕЁ РЕШЕНИЯ.

1.1. Анализ современного состояния, актуальность проблемы управления перетоками мощности по межсистемным связям ЕЭС России.

1.2. Общая характеристика устройств управления перетоками мощности по межсистемным связям.

1.2.1.Устройства управления однофункциональной направленности для гибких межсистемных связей.

1.2.2.Устройства управления многофункциональной направленности для гибких межсистемных связей.

1.3. Применение гибких систем электропередачи в мировой практике

1.4. Выводы по главе.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ НЕОДНОРОДНОЙ МЕЖСИСТЕМНОЙ СВЯЗИ С УСТРОЙСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ ЮТСК.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Описание устройства управления на базе вставки постоянного или переменного тока и реактора.

2.3. Анализ режимных свойств иРРСЯ.

2.4. Исследование эффективности управления перетоком мощности по межсистемной связи с целью повышения её пропускной способности.

2.5. Исследование эффективности управления перетоком мощности по межсистемной связи с целью снижения потерь активной мощности.

2.6. Выводы по главе.

3. АНАЛИЗ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГИБКОЙ МЕЖСИСТЕМНОЙ СВЯЗИ С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ В ОСОБЫХ РЕЖИМАХ.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Принцип действия АС ЭМПЧ.■.

3.3. Расчетная схема.

3.4. Исходные положения и принимаемые допущения. Математическое описание элементов модели.

3.5. Анализ статической устойчивости гибкой связи при работе АС ЭМПЧ в режиме АСК при выводе одной из его машин в ремонт.

3.6. Анализ статической устойчивости гибкой связи при работе АС ЭМПЧ в режиме АСК.

3.7. Выводы по главе.

4. АНАЛИЗ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГИБКОЙ СВЯЗИ С УСТРОЙСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ ТИПА ЮТСИ.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Математическая модель рассматриваемой электроэнергетической системы.

4.3. Составление модели в малых отклонениях.

4.4. Анализ результатов исследования статической устойчивости.

4.5. Анализ результатов исследования статической устойчивости на конкретном примере.

4.6. Выводы по главе.

Актуальность темы. В связи с развитием в рамках Единой электроэнергетической системы (ЕЭС) России Единой национальной электрической сети (ЕНЭС), принадлежащей Федеральной сетевой компании ОАО «ФСК ЕЭС», стала особо актуальной проблема управления перетоками мощности по межсистемным и системообразующим связям в виде линий электропередачи переменного тока разных классов напряжения с разной пропускной способностью [1+11]. Если сделать перетоки мощности по связям управляемыми, то становится возможным увеличить пропускную способность межсистемных связей и снизить потери мощности и электроэнергии в электрических сетях за счет перераспределения перетоков мощности по их линиям электропередачи.

С переходом на рыночные отношения в электроэнергетике России, как и в других странах, рост электропотребления стал опережать ввод новых генерирующих мощностей и развитие электрических сетей. Возросли перетоки мощности по межсистемным связям, снизились показатели надежности работы ЕНЭС и ЕЭС в целом [12].

Применением новых технологий в виде устройств FACTS (Flexible AC Transmission System) [4, 13-K20] и подобных им электромеханических устройств, способных в желаемом направлении изменять характеристики линий электропередачи и улучшать управляемость электрических сетей, становится возможным придать ЕНЭС новые свойства, характерные для активно-адаптивной электрической сети. Такая ЕНЭС смогла бы даже независимо от режима работы электростанций и потребителей электроэнергии самостоятельно в автоматическом режиме решать проблемы по улучшению экономических показателей, технологических и режимных характеристик [11].

В связи с этим ОАО «ФСК ЕЭС» ведется работа по инновационному развитию и модернизации ЕНЭС России в направлении преобразования ее в активно-адаптивную сеть, а в дальнейшем, возможно, и в «интеллектуальную» электрическую сеть [1, 11]. По такому пути идут США, КНР, Евросоюз, Индия, Япония.

Однако режимные возможности простых устройств FACTS крайне ограничены, а у сложных универсальных слишком высокие стоимостные показатели. Поэтому гибкие межсистемные связи пока ещё не находят широкого применения в электрических сетях. Становится необходимым поиск новых перспективных решений как в направлении самих устройств управления на основе силовой электроники (статических FACTS) и вращающихся электромеханических силовых устройств, так и повышения эффективности их применения в составе гибких межсистемных связей и в сложнозамкнутых электрических сетях. Возникает необходимость в проведении научных исследований по созданию гибких межсистемных связей.

В связи с этим в данной диссертационной работе предлагается новый подход к решению задачи управления» перетоком активной мощности по межсистемной связи, содержащей линии электропередачи разного класса напряжения и исследуются свойства такой связи в нормальных и особых стационарных режимах.

Целью работы является решение комплекса задач, связанных с поиском и обоснованием целесообразности применения комбинированного устройства нового типа для управления перетоком мощности по связи и анализом свойств гибкой связи с таким устройством в стационарных режимах.

Для достижения поставленной цели определены следующие основные задачи:

- проведение теоретических исследований в направлении поиска нового подхода к обоснованию нового типа устройства управления перетоком мощности по межсистемной связи;

- разработка математической модели энергосистемы с межсистемной связью, позволяющей проводить исследования работы гибкой связи с устройством управления нового типа;

- определение режимных требований к параметрам комбинированного устройства управления нового типа;

- анализ работоспособности комбинированного устройства нового типа в стационарных режимах;

- определение требований к выбору настроечных параметров системы управления комбинированного устройства нового типа по условию сохранения статической устойчивости гибкой межсистемной связи.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработан новый подход к функциональному конструированию силового устройства управления перетоком активной мощности по межсистемной связи.

2. Разработано математическое и алгоритмическое обеспечение' для' моделирования гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления нового типа и проведения исследования свойств такой связи в стационарных режимах.

3. Составлена математическая модель управляемой гибкой связи в малых отклонениях и исследовано влияние настроечных параметров комбинированного устройства управления нового типа на статическую устойчивость гибкой связи в стационарных режимах.

4. Разработана математическая модель и определены условия сохранения статической устойчивости гибкой связи в особых условиях её работы с комбинированным устройством управления.

Методы исследования. В процессе решения поставленных задач использовались основные положения теории электрических систем и переходных электромеханических процессов, аналитические методы анализа переходных процессов, методы численного анализа установившихся режимов электрических сетей и поиска оптимальных решений, методы математического моделирования асинхронизированных машин.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается использованием при исследованиях основных положений теории гибких связей, содержащих электромеханические вставки, а также использованием при расчётах известных математических моделей силовых элементов электрической сети и асинхронизированных машин, которые находят применение при расчётах и их изготовлении для- применения в энергосистемах,, а также сопоставлением результатов, полученных без*учета и с учетом определенных расчетом настроечных параметров устройств у прав ле ния; пер ето ко м мо щно ст и по межсистемной связи.

Выполненными расчётами подтверждается, что применение комбинированного устройства управления перетоком мощности в неоднородной межсистемной связи позволяет уменьшить установленную мощность вставки и тем самым снизить затраты по устройству управления и всей гибкой связи в целом.

Практическая ценность работы. Разработанная функциональная конструкция силового устройства управления перетоком мощности по межсистемной связи может быть реализована ОАО «ФСК ЕЭС» с использованием компонентов в виде неуправляемого статического устройства (реактора) и вставки переменного или постоянного тока, на линиях электропередачи межсистемных связей в ЕЭС России. Разработанный подход к созданию- устройства управления и результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы научно-исследовательскими и производственными организациями, занимающимися решением задач управления перетоками мощности по межсистемным связям в ЕЭС России и повышением эффективности управления стационарными режимами электрических сетей с применением высокоэффективных технологий.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов в области электроэнергетики в 2008 г. (г. Москва, ОАО «НТЦ электроэнергетики»), международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиотехника, электроника и энергетика» в 2011 г. (г. Москва, МЭИ), а также на заседании кафедры «Электроэнергетические системы» Московского энергетического института (Технического университета).

По теме диссертации опубликованы печатные работы в виде статей и тезисов докладов на научно-технических конференциях.

Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы, включающего 70 наименований. Основной текст содержит 124 страницы, включая 41 рисунок и 8 таблиц. Общий объем диссертации составляет 138 листов.

4.6. Выводы по главе

1. Разработано математическое описание гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления перетоком мощности по связи с учетом алгоритма управления, обеспечивающего ; регулирование заданного перетока активной мощности по связи в стационарных режимах, на основе этого описания разработана математическая модель в малых отклонениях и определены критерии статической устойчивости связи.

2. На основе проведенных исследований статической устойчивости гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления сделаны рекомендации по выбору настроечных параметров регулятора устройства управления этой связи.

3. Численными расчетами статической устойчивости подтверждено, что определяемые по разработанной методике настроечные параметры регулятора комбинированного устройства управления гибкой связи обеспечивают устойчивую работу связи в стационарных режимах, тем самым определены условия, при которых обеспечивается работоспособность комбинированного устройства управления перетоком мощности по гибкой межсистемной связи в стационарных режимах.

-о

ВЛЗ 500 кВ И г^Эп

СЖ>

ВЛ1 220 кВ

АТ1

ВЛ2 220 кВ а) В

-О оЮ

АТ2 9

У*лЗ б)

Рис.4.1. Принципиальная схема (а) и схема замещения (б) гибкой связи с устройством иРБСЯ ч ив М и,

Рис.4.2. Расположение векторов переменных в системе координат (с11

Рис.4.3. Область статической устойчивости ы ы

Рис.4.4. Области статической устойчивости при изменении хр кр, о.е.

- 30 • V ж УЧУ V да

---- 0 . V: V \ \ ч і\ \Л

-40 •« режим 8

Рис.4.7. Области статической устойчивости при изменении мощности нагрузки на ПС 220 кВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе проведенного исследования современного состояния и перспектив развития Единой национальной электрической сети (ЕНЭС) выявлено, что в связи с ростом нагрузки и отставанием ввода новых генерирующих мощностей возрастают перетоки мощности по линиям электропередачи, становится все более актуальной проблема управления перетоками активной мощности по системообразующим и межсистемным связям, требующая для своего решения проведения комплексных исследований по увеличению пропускной способности межсистемных связей.

2. В России и за рубежом ведутся работы по созданию устройств управления перетоками мощности по линиям* электропередачи с использованием- новых технологий, однако их высокие стоимостные показатели являются сдерживающим фактором на пути их широкого применения в электрических сетях, в связи с чем становится актуальной задача поиска рациональных решений, удешевляющих стоимость устройств управления, при сохранении ими своих основных функциональных свойств.

3. Предлагается для управления перетоком мощности по линиям электропередачи низшего класса напряжения в составе межсистемной связи устанавливать комбинированные устройства управления:, компонентами которого являются неуправляемый реактор и управляемая вставка, в частности переменного тока (ЭВПТ), содержащая асинхронизированный синхронный электромеханический преобразователь частоты (АС ЭМПЧ), выполняемый на базе двух асинхронизированных синхронных машин.

4. Подтверждена эффективность применения комбинированного устройства управления для повышения пропускной способности межсистемной связи, а в тех режимах, когда этого не требуется, путем управления перетоком мощности осуществлять экономически наивыгоднейшее перераспределение мощности по-линиям электропередачи связи.

5. Сделаны рекомендации по выбору параметров силовых неуправляемого (реактор) и управляемого (вставка) компонентов комбинированного устройства управления перетоком мощности.

6. Разработана математическая- модель- гибкой межсистемной связи с электромеханической вставкой переменного тока (ЭВПТ), используемой в качестве устройства управления перетоком мощности по связи, и на её основе дано математическое описание работы вставки в особом режиме, когда' одна из асинхронизированных машин выведена в ремонт, а оставшаяся в работе машина переведена в режим асинхронизированного синхронного компенсатора (АСК). Дано математическое описание работы вставки и в режиме, когда обе машины ЭВПТ переведены в режим АСК. Проведен анализ статической устойчивости, осуществлен выбор настроечных параметров системы управления возбуждением асинхронизированных машин-ЭВПТ.

7. Проведенными, исследованиями статической устойчивости доказано, что даже после вывода в ремонт одной- из> асинхронизированных машина АС ЭМПЧ, вторая может оставаться в работе в.режиме АСК.

8. Разработано математическое описание гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством.управления перетоком мощности по-связи с учетом алгоритма управления, обеспечивающего регулирование заданного перетока активной мощности по связи в стационарных режимах, на основе этого описания^ разработана математическая модель в малых отклонениях и определены,критерии статической устойчивости связи.

9. На основе проведенных исследований статической устойчивости гибкой межсистемной связи с комбинированным устройством управления сделаны рекомендации по выбору настроечных параметров регулятора1 устройства управления этой связи.

10. Численными расчетами статической устойчивости подтверждено, что определяемые по разработанной методике настроечные параметры регулятора комбинированного устройства управления гибкой связи обеспечивают устойчивую работу связи в стационарных режимах. При отсутствии такой настройки происходит нарушение устойчивости. Тем самым доказана работоспособность комбинированного устройства управления перетоком мощности по гибкой межсистемной связи в стационарных режимах.

1. Дорофеев В.В., Макаров A.A. Активно-адаптивная сеть — новое качество ЕЭС России // Энергоэксперт. 2009. № 4.

2. Зеленохат Н.И. Проблема создания управляемых межсистемных связей с АС ЭМПЧ // Вестник МЭИ. 1995. №3.

3. Шакарян Ю.Г., Новиков Н.Л. Технологическая платформа SMART GRID (основные средства) // Энергоэксперт. 2010. № 4.

4. Алексеев Б.А. Электрические сети противостоят авариям // Энергоэксперт. 2010. № 5.

5. О создании электрической связи 220 кВ между ОЭС Сибири и ОЭС Востока // Энергетик. 2008. №5.

6. Зеленохат Н.И. Проблема обмена электроэнергией между энергообъединениями Востока и Запада и принцип комбинированного подхода к её решению // Электро. 2004. №2.

7. Зеленохат Н.И., Шаров Ю.В. Новые технологические решения проблемы осуществления совместной работы энергообъединений Востока и Запада // Электричество. 2007. №9.

8. Зеленохат Н.И., Шаров Ю.В. Комбинированное объединение больших энегросистем // Электричество. 2006. №5.

9. Зеленохат Н.И., Шаров Ю.В., Денисов Д.И. Квазиуправляемые межгосударственные электрические связи и их режимные свойства // Новое в Российской электроэнергетике. 2005. №10.

10. В.И. Кочкин, М.В. Пешков, Д.В. Романенко, А.П. Щербаков. Линии электропередачи с параллельной и последовательной компенсацией реактивной мощности. // Вестник ВНИИЭ. 2004.

11. Чистяков В.Н. Интеллектуальная энергосистема // Бизнес навигатор. Приложение к общероссийской газете «Энергетика». 2010, июнь.

12. Кочкин В.И., Шакарян Ю.Г. Режим работы управляемых линий электропередачи // Электричество. 1997. №9.

13. VFT Modeling For Planning Studies. Revision 2.2. General Electric Company. USA. 2005.

14. Управляемые'подмагничиванием электрические реакторы. Сб. статей. 2-е дополненное издание. Под ред. Доктора техн. Наук проф. A.M. Брянцева*. Ml: «Знак». 2010.

15. Ивакин В.Н., Ковалев В.Д., Худяков В.В. Гибкие электропередачи переменного тока // Электромеханика. 1996. № 8.

16. М.А. Biki, E.N. Brodovoi, A.M. Bryantsev et al. Electromagnetic Process in Highpower Controlled Reactors // International' Symposium on Electromagnetic Field in Electrical Engineering, ISEF-91, England.

17. N.I. Zelenokhat et al. Gestiondes Sransits de la Puissance Activ Dans un Re- seau Electique // CIGRE, Symposium Tours, France, № 230-01, Juin 1997.

18. L.A. Gyugyi. A Unified Power-Flow Control Concept for Flexible AC Transmission Systems // IEE Proceedings, 1992.

19. D. Won, I'. Chung, S. Moon. Determination of Equivalent Impedances of UPFC Voltage-Source Model from The Dynamic Responses of UPFC Switching-Level Model // Electrical Power and Energy Systems. 25. 2003.

20. Воропай Н.И. Задачи повышения эффективности оперативного и противоаварийного управления электроэнергетическими системами // Энергоэксперт. 2009. № 4'.

21. Развитие кибернетики электрических систем Веников В.А., Горский Ю.И., Маркович И.М. и др. Сб. трудов «Кибернетику на службу коммунизму». Т. 5. М.: Энергия, 1967.

22. Об управлении ЕЭС России Астахов Ю.Н., Веников В.А. , Руденко Ю.Н. и- др. // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1969. № 5.

23. Кибернетически управляемые электропередачи и пути их создания Астахов Ю.Н., Веников В.А., Зеленохат Н.И. и др. Сб. трудов «Кибернетику на службу коммунизму». Т. 7. М.: Энергия, 1973:

24. Веников В.А., Зеленохат Н.И. Возможные пути исследований при-создании АСУ электрических систем г Сб. трудов «Кибернетику на службу коммунизму». Т. 7. М.: Энергия, 1973.

25. Зеленохат Н.И. Об эргатическом, у правлении переходными процессами в электроэнергетических системах. Сб. трудов «Кибернетику — на службу коммунизму». Т. 8. М.: Энергия, 1977.

26. Зеленохат Н.И. Анализ режимных характеристик межсистемной связи со статическими компенсаторами// Электричество. 1997. № 3.

27. Кочкин В.И., Нечаев О.П. Применение статических компенсаторов реактивной1 мощности в электрических сетях энергосистем и предприятий. Москва, 2000 г.

28. Брянцев A.M., Долгополов А.Г., Евдокунин Г.А., Липатов Ю.А., Лурье А.И., Макленцова Е.Е. // Управляемые подмагничиванием шунтирующие реакторы для сетей 35 500 кВ. Электротехника. 2003. №1.

29. Быстродействующий управляемый реактор трансформаторного типа 420 кВ, 50 МВАр пущен в эксплуатацию. Хроника // Электричество 2002, №3.

30. Ивакин В.Н., Ковалев В.Д. Перспективы применения силовой преобразовательной техники в электроэнергетике // Электричество. 2001. №9.

31. Зеленохат Н.И., Аристов И.С. Анализ статической устойчивости энергосистем при наличии гибких связей с преобразователями частоты // Энергетик. 2011 .№4.

32. Зеленохат Н.И., Нгуен X., Аристов И.С. Анализ дискретного управления асинхронным ходом в двухподсистемной электроэнергетической системе // Вестник МЭИ. 2011. №1.

33. Примем за базисные величины

34. S6= —= -^ = П1,1 МВ-А; cos (р 0,91. U6 =500 кВ;314 j/;1. Тогда для АС ЭМПЧ:х{ = х2 = хтр + хм = 2,65 o.e. * * * *

35. Tj =Tj-314 = 2826 рад. Для линий JI1 и JI2:l=*AT, + *;i3nl=0>101o-e-; *л2=Л:АТ2 + *лэп2=0Л45 O.e. * ^ *1. Для реактора:хр =0,107 o.e.1. Для нагрузки:4=gm- JKx=°-984 /°-393 ое