автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Методы расчета режимов работы сложных электроэнергетических систем при оперативном управлении

21 \ 0 911

М0С1ШЖ1Й ордена ЛНШИА и ордена ОКТНЕРШ'-СП РШШЦШ

: югргшчксмй институт

На правах рукописи

ГУСЬГлюа АКИ$ 1ААГЕГРАМ оглы

/

/

МЕТОЛУ РАСЧЕТА ГШШ РАБОТА СЛШЫХ аШОТОЭНЕРГШ-ЧЕСКЖ СПСТМ ПРИ ОПЕРАТИВНОМ УПРАШШШИ

Специальность 05,14.02'- Электрические станции (электрическая

часть), сети, электроэнергетические системы и управление ими

- >

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

МОСКВА - 1991 ГОД

Работа выполнена на кафедре "Электрические станции" Азербайджанского института ие<]ти и химии им. А.Азязбекова

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор БЛРШОВ ПЛ., доктор технических наук, профессор ВЛСШ! В.П., доктор технических наук, профессор <ШШШГО8А Т.А.

Ведущее; предприятие: Производственное объединение

АЗШЕГГО

Заидага состоится " " //¿'.^у-/ 1991 г. в /У*50 час, в аудитории ХО( на заседании специаллзироъннногО Совета Д 053.16.07 при Московском ордена Ленина и ордн;а Октябрьской Революции энергетическом институте (ЮЬВЗЬ, ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная ул., 14).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеки МЭИ. Автореферат разослан " & " /■ур^Г&сТ1991 года

Ученый секретарь cue i та ли зир о ванн о го Совета Д 053.1С. 07,

к.т.н., ст.науч.сотр. tciu"i*f 00!/.ЛОВА К.З.

ВВЕДЕНИЕ

¿ÜSSgP^iÄwtajibHocTb роботы. Современный отап развития энергетики

идет попути непрерывного объединения на параллельную работу все большего количества ялектростаниий, усложнения схем электроэнергетических систем (SIC), образования крупных онергообъединений и создания на их основ« ЕЭС СССР. В настоящее время КС обладппт свойствами больших управляемых систем кибернетического типа, характеризующихся сложной внутренней структурой, наличием большого числе элементов, внутренних и внешних связей и непрерывно развивающихся г пространстве и го времени. Для обеспечения требуемого уровня надежности и экономичности функционирования режимов сложных ВЕС необходимо постоянно развивать и совершенствовать оперативно-диспетчерское и технологическое управление электростанциями и энергосистемами па основе автоматизированной системы диспетчер-

Повышение надежности и экономичности работы ЭХ, включая и обеспечение их устойчивости путем оперативного управления (ОУ) установившимися и переходными режимами, является одной из наиболее важных современных задач онер: етики.

В настоящее время весьма э^ектиекым и г то яе время недорогим средством обеспечения устойчивости ЗЭС является рациональное, автоматическое, оперативное и ручное управление стационарными и электромеханическими процессами. Однако, эффективность применения ручного управления и локальных устройств автоматики существенно понижается в современных сложных ОЗС. Решить проблему обеспечения экономичности, устойчивости и надежности СССР в достаточной степени полноценно возмогло лишь о помошьп ЗВМ, являющимися основной базой АС,ДУ.

В ностопиее гремя в процессе управления ЭЭС для погашения и обеспечения устойчивости (статической, динамической и результирующей') используется ряд методов и средств, которые разработаны й основного дтя задач дол1ссрочиого и краткосрочного характера. Однако, на уроню ОУ ени не могут бкть оф^ектикно использовали по сло.дувнкм существенным основным причинам:

Вочпе£1БЬ1Х_, практика анализа устойчивости ОХ обично предусматривает проведение оеногного объема расчетов на этапе долгосрочного, либо краткосрочного планирования режимов г АС/У. Сто

обгясннется трядаииокн»« ПОДХОДОМ К ОПрРДЛЛГЦИГ) пре-ДОЛЬНЫХ ре*И-

мол методом последогятгльного утяжеления, плохо ревлиаут-г'Ь'м для

скогэ управления (АСДУ).

оиенки состояния сложных ЭХ иа уровне ОУ и е темпе процесса. Вместо с тем, принципиальная невозможность учетн на этапе долгосрочного мелирования не только всех возможных, но даже некоторых типичных состояний и режимог работы является одной из причин возникновения аварийных ситуаций.

Во-вторых, задачи, решаемые диспетчером на уровне ОУ разнообразны и зависят от состояния объекта управления, т.е. режимов, в котором находится Э<£. Главной особенностью решения задачи ОУ является то, что диспетчеру необходимо получить информацию в течение нескольких минут для принятия правильного решения и предотвращения выхода режима системы за пределы допустимой области. При этом управлявшее воздействие должно быть таким, чтобы ввод утяжеленного, аварийного режима в допустимую область был бы по наилучшей траектории. Многообразие схем ВсС и эксплуатационных ситуаиий и ограничение во времени увеличивает степень риска от ошибочных дойствий и неправильных решений диспетчерского персонала.

В-третьих, для принятия оптимального решения диспетчером и выработки управлявших воздействий на объект исследования с целью ввода режима е допустимую область требуют быстрого расчета не ЭШ многомашинной ЭХ. Тяниэ расчеты являются, как правило, мно-говарнантными, е какдом из которых моделируется отключение одного или более передавших элементов, генерирующих агрегатов или даае nai-руэок. Большинство реальных задач эксплуатации и проектирования ддС относятся именно к такому типу.-К наиболее актуаль-' ным, важным и интересным задачам следует отнести: работы вынужденных режимов, связанные с еыеодом е ремонт отдельных элементов системы; евод утяжеленных режимов ЭЭС в допустимую область с целью устранения нарушенных ограничений по пропускной способности передагошх элементов, опенка допустимости кЕазиустановиЕошхся несимметричных УР, вызванных различными причинами; оценка допустимости асинхронных режимов в ОЭС, содеркакмх слабые межсистем-кые связи (CMC) и др.

Отсвда следует целесообразность и важность достаточно быстрой опенки, расчета режимов с наиболее полным учетом конфетной обстановки, что еозможно сделать лишь с помошыо таких ноеых методов, алгоритмов и программ (программ-советчиков), которые позволяют перенести основную часть расчетоЕ на этапе ОУ для решения на современных ЭШ.

Таким образом, к отличительным особенностям новых методов, алгоритмов и программ,. используемых на уровне СУ необходимо отнести:

1. Диалоговые возможности для проведения миоговариантных расчетов оптимальных режимов, выбора дозировки управляющих воздействий с учетом проверки принятых решений по управлению ЭЭС.

2. Использование ускоренных методов оптимизации в комплексе программ управления.

3. Улучшение сходимости итерационного процесса поиска минимума целевой функции путем применения специальных математических методов, которые обеспечивают1 получение надежного результата при учете основных режимных и технических ограничений.

4. Возможность использования упрошенных математических моделей ЭоС для быстрого проведения расчетов и прогнозирования дозировки управляющих воздействий, чтобы ввести режим в допустимую область.

Цель работы: Целью настоящей работы является разработка быстродействующих математических моделей, методов, алгоритмов и программ, ориентированных на диалоговую работу в составе АС,ЦУ энергосистем и предназначенных для решения задач анализа допустимости режимов (симметричных, несимметричных, утяжеленных УР, квазиустановившихся асинхронных режимов по СМС) при многовариантных расчетах, связанных с изменениями в схеме сети и в мощностях узлов.

В работе рассматривается и решаются следующие задачи:

1. Анализ существующих* итерационных методор расчета потоко-распределения сложных ЭХ и разработка ускоренных методов, алгоритмов, программ расчета УР, работающих в диалоговом режиме, при коммутационных изменениях в схеме сети, обладающих повышенным быстродействием, надежной сходимостью и пригодных для решения задач большой размерности. Проведение исследований по сопоставительной эффективности методов расчета УР сложных ЭОС.

2. Разработка быстродействующего метода расчета коэффициента чувствительности режимных паряметров к изменению поперечных

и продольных проводимостей ветвей в многомашинных ЭХ.

3. Разработка метода и экспресс-алгоритма расчета утяжеленных УР для еродй режима ЭХ в допустимую область с целью устранения перегрузочных элементов, работающих в диалоговом режиме.

-64. Разработка аналитической методики определения предельных режимных параметров ^, и.^., установившегося ро;шиа

/УР/ применительно к многомашинной ЭЭС, рассчитанных без утяжеления рчл.иич ЭХ.

Ь. Разработка в фазных координатах математической модели элеионтов системы и метода оперативного управления несимметричными квазиустановиваиыися режимами и к.з. в многомашинных ЗЭС.

6. Разработка экспресс-метода, алгоритма и программы /советчик диспетчера/ для оценки допустимости асинхронного хода /АХ/ в ЭЭС*

7. Разработка ыетода и диалоговой программы оценки влияния ызстной нагрузки асинхронно идущего генератора /подсистемы/ на величину возмущения, действующего на валах генераторов синхронно раб о тайней части многомашинной ЭХ.

8. Внедрение разработанных методов, алгоритмов, программ и технических умений в прагткку прсектптЮвагая к с.-еплуатацпи при оперативно-диспетчерском управлении ЭХ.

Новые научные результаты, В работе предлагаются ускоренные методы и созданные на этой основе диалоговые комплексы /программы-советчики/ расчета нормальных, утяжеленных, аварийных /несимметричных УР и к.з. асинхронных режимов/, послеаварийних режимов для 1 решения задач оперативно-диспетчерского управления: оценки опасных

состояний системы с целью принятия решения и выработки наиболее эф^/ективных управляющих воздействий /УВ/ для обеспечения надежности и устойчивости функционирования энергосистемы.

В работе получены следующие новые научные результаты, выносимые на защиту:

1. Проведен обобщенный анализ методов расчета УР и установлено, что для оперативно-диспетчерского управления режимами работы Т)С более приемлемыми являются: второй порядковый метод Ньютона; уско-реиный метод Ньютона на базе разделения уравнений; математическая модель УР, представленная сетью постоянного тока. Определены области использования указанных методов.

2. Разработаны методы и диалоговые алгоритмы /используемые как для персональных, так и универсальных 03,1/ для проведения многовариантных расчетов УР при коммутационных изменениях в схеме ЭХ /без полного пересчета матрицы проводимости/, обеспечивающих повышение быстродействия решения задачи пзтокораслределсшш.

3. Разработана ускоренная математическая модель и диалоговый комплекс расчета УР сложных ЗХ на базе второго порядкового метода Ньютона.

-74. Лредлок.-ша )мт'3чат!г1301ая модияь сложной ЗОС для ускоренного рв.шмя задачи ввода утяжчланного режим» систэщ* в допустимую область с целью устранения перегрузок элементов, сформулированная а вида задачи ЯЛ.

13. Лрэдлолен ус ко ранний метод решения задачи ввода утяжеленного рап'лмд в допустимую область путем примикеняя способа псэвдо-првоОразон ими иатрипн перегрузочных ветвей,

6. Разргботат аналитическая методика, позволяющая определить предельные статические режимные параметры В.,..г ✓ ^'р исследуемого участка многомашинной эквивалентной част» системы без последовательного утяжеленного режима,

7. Получена в 'лзнчх координатах математические модели элв-иунтов JX, разработаны методика я программа оперативного расчета и анализа допустимости нзсныыетричних кваяиустановившихся ре.гшаов и к.з. в иногомашикних ЗХ.

8. Разработана экслресс-.'.'зтоднка., алгоритм и диалоговая программа /советчик диспетчера/ оценки допустимости АХ по CMC, определяемого в предавари.'.ном релями на базе параметров доааа-

рилного шл1!м1.

9. Применительно к многомашункой 3JC разработана реализованная в вида диалоговой программы методика оценки н анализа влияния UDCTHOtt нагрузки асинхронно идуцэй подсистемы /генератора/ на величину возмущения.

Реализация результатов работа в прошддланностд.

На основе результатов работы разработана методы а внадренн слядунциэ комплексы программ на .'Ш?

1. Комплексная программа СШИ-ЛУД, предназначенная для уско-! -иного расчета УР, для усгран-знмя перегрузок в 33G к ввода рэ-хк:1з. в допустимую область /для универсалы);« ЭШ / - внодр-лш

в Аз.ШЗЛЖа-!, АзГЛААЭиЯ'ГО.

2. Методика а конпл-знсная ирогмши* {»счёта неси'«ч9тричш* кп&зя^сгжовивоихея т» омов и коротких зашшаний а Мъпчх коор-диттах лгм: мидом ык> к многоиаттша! .'WC /для универсальных J.a.I ill поко.ик.ч.ч/ - ли.'унии в а'-ГАШ: ¡31'Г0 /годопоЛ эконо»«-чвскиЛ »''.»jct co'JT'iivi.iuT т::с.руб./, А>ЛН£Я&>С4«, в Азероа vvi'.iticKou *.i4>uu института "Jn-зргосетьпровкт" , а Украинском отд-¡лен.гн "/.^'.■д.'^ЬЪ^иА".

3. .¡.iKiT« ¡;.vji\'-iMM ¡псчгга /р ;t к.з, на пчрсон'иънос Mi,

4. Методика и программы расчета и опенки допустимости АХ по ЫС - внедрены в Азербайджанском научи о-иссл еде к ателье ком институте энергетики им.И.Г.Есьмана при выполнении НИР в области устойчивости, в АэГЛАВЭНЕРГО.

Разработанные принципы, методики, алгоритмы управления и комплексные программы для ЭВМ в течение ряда лет нашли применение в учебном процессе ЭФ Азербайджанского института нефти и химии иы.Ы.АзизбекоЕа, е частности, Енедрены в учебный процесс кафедры "Электрические станции" по спецкурсам; "АСУ режимов работы электрических станций", "Алгоритмизация задач электроэнергетики", темам научно-исследовательских работ студентов и дипломных работ.

Практическая ценность работы. Результаты щюведенных иссле-до гений дог едены до инженерных решений, методик, практических рекомендаций и конфетного внедрения. На базе разработанных методик созданы программные комплексы, работавшие в диалоговом режиме, которые могут быть использованы при краткосрочном планировании, оператиЕно-диспетчерском управлении режимами работы ЭЭС и позволявшие оценить: допустимость симметричных утяжеленных УР и выработки оптимальных управлявших ЕоэдейстЕИй для ВЕода режима с допустимую область; несимметричных УР при изменениях схемы и состаЕ& оборудоЕания, Разработснные методики даот еозмок-ность оперативно обосновать и оценить допустимость АХ по МС и выработать необходимые мероприятия для их ликвидации. Предложенная методика и проведенные исследования оценки устойчивости ЭХ при кваэиустаяоЕИЕшемся АХ е автоматически регулируемых многомашинных системах, содержащих CMC, позволяют выработать практические рекомендации по предогвращению вторичного нарушения устойчивости в процессе управления системой, что повышает надежность функционирования и живучесть ЭЭС е аварийных и послеаЕарийных режимах.

В проектных разработках использование предложенных методик, программ уменьшает трудозатраты при Еыборе, проверке технической допустимости проектных решений и режимных мероприятий, сокращает сроки проектирования при обеспечении необходимого уровня показателей надежности элеетроснабкения потребителей.

Апробация работы и публикации. Основные положения работы и ее .отдельные Еогтросы докладывались и обсуждались на: УШ Всесоюзной научной конференции "Моделирование' электроэнергетических

систем", г.Ьаку, T9fi2r.; Всесоюзной научно-технической конферен-иии" Ш ЬернардскиР чтения", г.Иваново, Ii87; IX Всесоюзной научной конференции "Моделирование олектроэнергетических систем", г, Рига, I9S7; Г/сесогзном научно-техническом совещании "Эквиваленти-рование электроэнергетических систем для управления их режимами", г.Ьаку, I9Q7; Республиканской научно-технической конференции "Опыт разработки и применения математического обеспечения мини-ЭВМ и персональных CHJ для АСУ", г.Ьаку, 1939; Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы моделирования и управления режимами злектрических систем, обеспечения живучести и надежности их работы", г.Ьаку, 1989; семинаре отдела !ШАУ АзНКИ Энергетики им.И.1. Ьсьмала, г.Ьаку, 1(.'88; ежегодных научно-технических конференциях АэЖЬСТШМа rio итогам выполнения НИР, г.Ьаку, 1980-1У90; научном семинаре кафедри "Электрические системы" МЭИ, г.Москва, 1990;на расширенном научном семинаре кафедр "Автоматизированные электроэнергетические сястемь'", "Электроснабжение промьшпенных предприятий и городов", "Системы упраеления и экономика энергетики" НЭГИ, г.Новосибирск, 1990; и на ряде других совещаний, а также на лекциях, прочитанные г™ j ( м в ряде организаций в нашей стране и в ведущих университетах США и Великобритании.

Работа обсуждена и рекомендована к защите на заседании разового научного семинара при кафедре "Электричоские станции", созданного по приказу >г 01-146/07 ректора АзИНЮТРХИМ им.М.Азизбе-коеэ с привлечением представителей кгф1. "Электрические сети и сис . темы", "ЭТУ и ТВ!", "Электрические машины", АзНИИ Энергетики им. И.Г.Есьмана, Азербайджанского отделения института "онергосетьпро*' ея1", Производственного объединения "АэЭНЕРГО", г.Ьаку, 1990г.

Научные и практические результаты отражены е 25 публикациях я иностранных и республиканских научно-технических журналах и сборниках, а также с трудах вышеуказанных конференций, в трех учебных пособиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключил, списка литературы, приложений, актов внедрения с предоставлением расчете об экономическом аффекте применения результатов работы не произведетве. Обг.ий объем работы 303 страниц. Основная "есть 200 страниц, из которых 19Ь странно мяиинописного текста, 24 тоблиг ы ня 31 стрвнии.е. и 19 рисунков на '17 страницах. Ьиблиогряфия включает 277 наименований. Приложения содержат 9 страниц.

-10-

содьржание раьоты

Во введении наложена обиал характеристика диссертационной работы: показана ее актуальность, сформулированы цели и задачи исследования, отражена научная новизна и практическая ценность, описана структура работы.

Первая глава "Состояние вопроса по оперативному управлению режимами работы ух" посвяиена задачам О У режимами работы ЭХ на современном этапе развития АСДУ. Задачи,решаемые диспетчером в цикле ОУ, разнообразна и зависят от состояния объекта управления -режимов (нормального; утяжеленного, аварийного, послеаеарийногс), в одном из которых находится энергосистема. Показано, что комплекс задач ОУ, решаемых на &Ш,долкен обеспечить необходимую помощь диспетчеру для принятия решения и выработки управляющих воздействий в разных режимах работы. Проведен обзор основной отечественной и зарубежной литературы по методам и, программам распето симметричных УР г нормальных, утяжеленных, несимметричных УР для целей ОУ, а также методов расчета асинхронных режимов для обеспечения результирующей устойчивости, решаемых в задачах АСДУ. Показано, что разработанные методы расчетоЕ ре*;им<5в ЭсС в основном пригодны для задач долгосрочного и краткосрочного характера. Сформулированы основные требования, предлвляемые к методам и программам расчета не уроснс ОУ: высокая точность поступающей информации и.скорость расчета режимов.

Особенность решения задач ОУ заключается в том, что диспетчеру необходимо получить информацию в сжатые сроки. Это обуславливает необходимость максимальной агтоматизайии ввода информации, применения быстродействующих методов и алгоритмов расчета режимов ЭЭС, использование упрощенных расчетных схем и математических моделей элементов ЭЭС, возможность интерактивного введения расчетов при обшении диспетчера с ЭВМ.

Рассмотрены основные аспекты численного моделирования режимов ЭХ на уровне ОУ и дан критический анализ различных методоЕ формм-рования математических моделей, сформулированы основные задачи настоящей диссертационной работы и обоснованы методы ее решения, реализованные на малых и универсальных ЭШ:

I. Разработка эффективных методов, алгоритмов и диалоговых программ расчета симметричных, нормальных, утяжеленных УР для мно-гоеариаитннх расчетоЕ, критерев оценки послеаЕарийных режимов и ВЕода рекйма е допустимую область с целью устранения перегрузок Еетвей расчетной схемы.

2. Разработка истода и диалоговой программы расчета опенки допустимости несимметричных и сложноиесимметричних квазиустано-еиешихся аварийных режимов в разных координатах сложных ох.

3. Разработка оке пресс-мет ода прогноза изменения режимных параметров при АХ по связи и оценки допустимости таких режимов е ЭХ.

Показано, что в настоящее время иэ-эа отсутствия надлежащей методики и программ не получила широкого практического распространения задача выполнения оперативных расчетов УР ЭХ, требующихся для разрешения заявок на отключение оборудования технологом-ре-жимшиком, а также для выбора управляющих воздействий при утяжеленных режимах для изменения диспетчером состояния ЭХ. При этом требуется провести многовариантные расчеты за минимальное время, в каждом из которых намечают отключение, включение одного или более передающих элементов, генерирующих агрегатов или негрузок. Проверка выполнений технических ограничений является важной задачей при ОУ режимами ЭХ, где необходимо определить те варианты изменений схемы сети, которые приводят к наиболее тяжелым послеава-рийным режимам. Поэтэ.ту гри ОУ для многоеариантных расчетов чрезвычайно, важно использовать более быстр одейстЕуюкие и точные методы и с их помоиью еыявить наиболее опасные нарушения нормальной работы.

Нарушения нормального режима, вызванные отключением какой-либо ветви системы могут привести к появлению перегрузок различных элементов. При 'оперативно-диспетчерском управлении режимами работы ЭХ требуется решить задачу ввода реглма е допустимую область. Здесь ришюшее значение имеет Ергмя, которым располагает диспетчер для принятия решения и корректировки режима. Поэтому становится необходимым совершенствование существующих и разработка новых методов, алгоритмов и программ, характеризующихся быстродействием и точностью, позволяющих работать в диалоговом (интерактивном режиме и рассчитывать режимы сложных ЭХ, содержащих несколько сотен узлов. При этим не должны Сыть снижены требования к надежности сходимости, погрешности результатов, гибкости и универсальности программ, а также экономном использовании памяти 2Ш.

Задача оперативного вт>ода режима ЭХ е допустимую область с полью устранения лгр'Ч'рузок элементов требует продгйрительного ускоренного расист я потоуорчепррдрлгния при различных коммутационных иомедгниях в схеме: сети, что япляггея первкм этапом при ОУ ут«,*одпп'чх I '"л^ор.

Проведенчый анализ и сопоставление существующих различных методов и программ расчета УР показывает, чтс для расчетов режимов при оперативном их управлении в реальном масштабе времени более приемлемыми являются: I. Ускоренный метод Ньютона на базе линейного разделения уравнений (ЛРУ); 2. Втсрой порядковый метод Ньютона; 3. Математическая модель системы, представленной сетью постоянного тока. Каждый из рассматриваемых методов имеет ту или иную область применения в зависимости от целей и видов расчета, свойств рассчитываемого режима и электрической системы. Однако, метод ЛРУ имеет следующие недостатки: а) ухудшение сходимости расчета при увеличении отношения продольных сопротивлений ветвей (активного Я к реактивному о: ); б) при утяжеленных, предельных режимах фазы модулей напряжения узлов (О ) обычно изменяются в больших пределах ( » 2ЬР). Поэтому допущение!„'---Я. 1 =о

I с V ) !7> $ I

становится неприемлемым из-за появления больших погрешностей е результате расчета.

Третий метод, несмотря на свое быстродействие, являстся всё же приближенным. Поэтому для ускоренных оперативных расчетов по-токораспределений в данной работе использована математическая модель УР, решаемая на базе второго порядкового метода Ньютона, которая отличается от приведенных выше алгоритмов высокой точностью, быстродействием и хорошей квадратичной сходимостью.

На втором этапе'при ОУ утяжеленных-режимов производится оптимальная корректировка и ввод режима ЭХ в допустимую область для устранения перегрузок ветвей расчетной схемы.

Поскольку корректируюие переключательные воздействия не всегда позволяют ликвидировать перегрузки ветвей, приходится производить перераспределение мощностей электрических станций и отк-лечение менее ответственных потребителей. При этом расчет управляющих воздействий сеодчтся к целенаправленному определению мэст и объемов перераспределяемой генерации и отключаемой нагрузки неответственных потребителей. Для решения поставленной с "южной задачи целесообразно применение такого вычислительного алгоритма, который позволил бы быстро и с повышенной надежностью получить ответ. Решение указанной задачи методами нелинейного программирования обеспечивает пысокую точность расчетов, однако требует боль ших затрат времени ЗЬН. Поэтому предлагается свести задачу к линейному еиду и реа;ить её с ломошью методов ЛП. Это сс -'тветствует требованиям оперативно-диспетчерского управления при проведении

многогариантных расчетов.

Другой задпчсЙОУ и планирорвния режимов ЭХ является опенка допустимости длительных несимметричных или слокнонесимметричных КЕязиустановигшихся режимов, вызванных различными причинами. Расчет таких режимов необходим для проверки возможности длительной работы онергосистемн в неполнофазных режимих (с точки зрения условий работы электрического оборудования и потребителей) для выяснения вопросов необходимости дополнительного применения симметри-руюкпх устройств, дчя выбора их параметров и установки и т.п. В проектной пракгике - для проверки технической допустимости проектных ретений и определения показателей надежности электроснабжения потребителей. При расчетах таких режимов с любой другой координатной системе часто необходимо возвратиться к координатам А, В,С и на основании сравнения найденных токо! и напряжений с номинальными данными машины и других элементов системы сделать соответствующие гнводы.

Для расчета несимметричных рекигов ЭЭС наибольшее распространение получил метод симметричных еостарляюких согласно которому расчетная схема может бить гтр едет велено тремя схемами заметания, соединенными только в месте несимметрии. К основным недостаткам метода симметричных состаслягших следует отнести: сложность учета различных типов нагрузок и представления одновременных несимметрий; трудность учета комплексных коэффициентов трансформации; трудность алгоритмизации и программирования задачи. При этом может оказаться более целесообразным применение метода фазных координат, где Еесьма просто учитываются несимметричные соединения элементов сети и кроме того, легко реализуются различные виды нагрузки и к.з.,разрывов фаз. В результате зтого отпадает необходимость учета сложных связей между схемами отдельных последовательностей системы.

Имекательство оперативного персонала в аварийных режимах, вызванных затянувшимся АЛ,требует оперативной опенки допустимости таких режимов. Ь птих случаях диспетчер должен принять решение о действиях необходимых для ликвидации аварийного режима на основании информации, поступапшей из разных точек контролируемой сети.

Оперативное выявление условий, допускамних кратковременный АХ и оСсСПечение ре:>уДЬТИ{уГ!!!РЙ УСТОЯЧИЕОСТИ дост»точно оггучль-нн р сис.т'ч.'чх, С'кгркяп'их т.к. велика рероятиесть нпруиенин

уггоЯ'-иеести по с дм .й из них.

Альтернатига - отключать ЕьтаЕлую из синхронизма часть системы 'немедленно или оставлять относительно длительный асинхронный ход и ресинхронизировать - требует решения ряда задач результирующей устойчивости. Чем более слабой является МС, тем меньше периодические возмущения от АХ, приложенные к валам синхронно работающих генераторов, т.е. менее опасен АХ для соединяемых подсистем. В случае сильных МС АХ часто недопустим из-за епсокой кратности тока и по другим причинам. Как пскаллгаег опыт эксплуатации, устойчивость no CMC е некоторых случаях восстанавливается без их отключения, т.е. происходит успешная ресинхронизация, При АХ восстановление подсистем возможно либо путем отключения МС с после,пуюшеП синхронизацией (при этом возникает необходимость действия АЧР и отключения некоторых потребителей в дефинитной зоне системы и отключения ряда генераторов в избыточной, части системы), либо путем ее ресинхронизации. В последнем случае возможен относительно длительный АХ, допустимость которого по условиям параллельной работы генераторов внутри каждой подсистемы должна быть проверена. Обеспечивая ресинхронизанию,воссгйноЕить синхронную работу систем можно в течении нескольких секунд, в то Еремя как для того, чтобы произвести точную синхронизацию систем, требуется иногда несколько десятков минут и более. При допущении краткогрсменных № по CMC важно знать средние значения режимных параметров е каждой из подсистем. Шеста с тем допустимость АХ no CMC может ограничиваться условиями устойчивости ответственных узлов нагрузки, оказавиихся вблизи электрического центра качашй. При этом необходимо убедиться, что е синхронно работающей подсистеме, содержащей CMC, не возникнет недопустимых качаний, что может быть обусловлено явлениями электромеханического резонанса при слабом демпфировании колебаний.

В настояшсе время разработанные для этой пели численные методы, снованные на моделировании с помошыо ЬВМ не деют в достаточной степени правильного ответа о средних значениях режимных параметров, из-за больших погрешностей, обусловленных погрешностями самих численных методов и погрешностей, накапливаемых в ходе расчета длительного переходного процесса. Сто снижает достоверность получаемых результатов и не позволяет качественно и оперативно проанализировать происходящие реальные ^исичсские явления. Главным недостатком сумеетвуюших мотодор является то,что они не позволяют определить изменения баланса косностсА в системе с отборами моЕностей при АХ, средних уровней напряжений и

частоты связываемых подсистем по сравнении с доаварийными значениями, а также вояможность опенки возникновения дефицита реактивной мощности, являвшейся главной причиной существенного снижения средних уровней напряжения в узлах передачи.

В работе ставится задача разработки аналитической методики определения средних значений режимных параметров при установившемся АХ по CMC, а также в оценке критических параметре? при бель ких колебаниях, гызывеших вторичное нарушение устойчивости. На базе разработанной аналитической экспресс-методики построен диалоговый комплекс, где используя программу оперативного электромеханического экрияялентированкя строятся разные математические модели многомашинной системы объединенных CUC:

а) Двухмашинная система конечной мошоети с лгбым количеством промежуточных нагрузок (если они есть) - для исследования перераспределения средних значений активных и реактивных мощностей в различных точках схемы и частоты в соединяемых подсистемах при КЕязиустановившемся АХ;

б) Трехмя'линмая система конечной монности с учетом негруэок, АРС и АРЬ генераторов - для определения характера нелинейного алектромеханического резонанса при установившемся АХ одной из подсистем, а также для определения эквивалентных возмущений, приложенных к валим синхронных машин (СМ) и др.;

в) Многсмяшикнпя сложная регулируемая система - для определения влияния местной нагрузки асинхронно работающей СМ (либо подсистемы) на уровне возмущения в зависимости от модуля и фазы ее эквивалентной проводимости, где можно оперативно наметить пути уменьшения величины возмуиения от АХ генератора; - для подтверждении выявленных основных качественных особенностей и целесообразности применения приближенных методов анализа (методов теории нелинейных колебаний, методов гармонического баланса) и представления сложной многомашинной 0с£ в виде эквивалентных математических моделей.

Со второй главе разработаны ускоренные метода, алгоритмы и программы для оперативного управления УР работы ЭЭС при многовв-риантных расчетах[|-3,7,!> ].

Рассмотрены нелинейные уравнения УР, записанные в прямоугольных, полярных координатах, а также в гибридной форме.

Многолетний отечественный и зарубежный опыт практического применения ЭВМ для расчетов УР показывает, <гго наиболее надежным и перспективным является метод Ньютона (и различные его модификации), который в значительной степени вытеснил метод Гаусса-

Зейделя и другие. Первоначально е большинстве разработанных алгоритмов рясчета УР был использован метод Ньютона первого порядка.

В последние года широкое практическое применение метода Ньютона и его модификаций в расчетах на ЭВМ стало роэмсунь'м лииь после разработки высокоэффективных алгоритмов и прогрз.'г решения линейных уравнений с учетом слабой заполненности матрицы Якоби. 3 частности, разработаны и получили широкое распространение е проектной и эксплуатационной практике такие программы потокораспре-деления как: Ь.б ШШИЭ), СДО (СОИ СО АН СССР), Курс (ЦДУ Ь£ СССР) ЫУСТАЛГ' (ОД Северо-Запада) и др. В большинстве из указанных программ (например, ¿¡УСТАНГ', Ь.б) расчеты УР выполняется методом Ньютона с улучшением сходимости "тяжелых" режимов на базе модификн-. ционного метода Матвеева, Однако, в последнем случае обшее время расчета увеличивается вслсдствии необходимости ьетрат грекени на выбор параметра, обеспечивающего надежность получения репения. Как известно, в указанных программах в ходе итерационного расчета матрица Якоби формируется и преобразуется на каждом шаге вычислений.

Среди модификаций мегтода Ньютона внимания заслуживает также ускоренный метод Ньютона на базе ЛРУ. Несмотря на свое быстродействие к меньший требуемый объем памяти для матрицы Нкоби он обладает худвей сходимостью, а также заметным ухудшением точности расчетов при больших углах фазы напряжения узла.

Дальнейшее повышение эффективности метода Ныотсна достигнуто за счет учета не только линейного члена при разложении исследуемой функции в ряд Тейлора, но и «ленов второго порядка, обеспечивающих погыаенную сходимость получения решения.

Несмотря на то, что в настоящее время проведены некоторые теоретические и расчетные исследования вопросов применения различных методов расчета УР, в них не в полной мере отражена сопоставительная эффективность по быстродействию, надежности сходимости и точности вычислений, включая второй порядковый метод. Ньютона.

В связи с этим была поставлена задача сопоставления существующих методов расчета УР и разработки рациональной математической модели потокораспределения для многовариантных расчетов при проведении оперативных расчетов.

Применительно к метору ЯРУ рассмотрено следухжее матричное

выражение: — 'в1'

[дф гв". ди

где^В'] и[В] - симметричные матрицы собственных и взаимных, реактивных проводнмостей узлов;соответственно^ активное и реактивное онвчен/е небаланса мощности е узлах;/\Ь - фазовый угол коррекции для узла системы;/\13 - значение коррекции напряжения узла системы.

Поскольку матрицы ^ | и [В ] симметричны и остаются неизменными до конца расчета в программе реализовано преобразование их к треугольному виду, т.е. факторизация с компактным хранением в машинной памяти только ненулевых элементов. Это позволяет существенно сократить объем вычислений и занимаемой оперативной памяти ЭШ по сравнению с полным методом Ньютона.

При оперативном управлении режимами работы ЭХ часто необходимо оценить те варианты изменений схемы сети, которые приводят к неиболее тяжелым послеаварийным режимам. Часто такие явления возникают при коммутационных изменениях в схеме сети. Поэтому при проведении многогариантных расчетов чрезвычпйно Еажно быстро провести расчет режима сложной сети. Как видно из (1),(2) при коммутационных изменениях в схеме сети необходимо изменить матрицы (3'} и [ В" | . Естественно, это требует увеличения времени решения задачи при многочисленных расчетах, где необходимо каждый раз производить факторизацию указанных матриц.

Предлагается алгоритм, где избегается многократный пересчет матриц [ 5' | и [ В"] с последующей факторизацией их в случае коммутационных изменениях в схеме. В результате чего, обеспечивается высокое быстродействие решения задачи расчета УР сложных ОЭС. При этом предполагается, что до коммутации УР расчитан и матрицы 16'I и [ В I определены.

Если в рассматриваемой злектрическэй системе имеется несколько отключений, то новые значения фазы узла и значения напряжения будут определяться следующим образом:

[аЬЛ^ЛК^-МЫМЧ&ЬЛ > о)

для [ - (, 2, Ъ, ■ ■ ■, т

Скалярный гектор с{, и вектор ¡М-] определяется так:

№[вге;н1йи-],' 1 (&)

.....

- {

(8)

[в];:6.=(в]1.5^,[м4][Ч|т[в]

где 6>1 - (1>сР проводимость меж,пу узлами С и ^ (для случая ■.. отключения элемента схемы системы принимается отрицательным, а вклпченир связи между узлами берется положительным); [\л/ ] -столбцовый вектор, который оценивается только ме»ду узлами ( и^ .

С учетом (1)*-(8) создан диалоговый комплекс расчета УР сложной ЭЭС при многократных коммутационных изменениях е системе.

Для выяснения сопоставительной оффективности гю быстродействии и точности расчета второго порядкового метода Ньютона с ускоренными методами Ньютона и других модификаций был предложен следующий метод расчета УР, который'реализован в виде диалогового алгоритма с учетом многократных изменений в схеме сети:

3

Лрр'

Л<?Р

РЧ

Г. г

А€

(У)

р*

] - матрица Якоби, гклгчаюшая производные первого по-[ ~ матрица, содержащая частные производные второго

гелъные и мни-

где [ 3

рядка; ь , ....

порядка; К - номер итграции;Д.£^,А/^ - действие мые составляющие коррекции напряжения узла .

Установлено, что приведении матрицы Рр^] " симметричное •состояние с дальноЯшим преобразованием в треугольный вид (факторизация) заметно ускоряет вычислительный процесс и позволяет экономно использовать память ЭВМ.

Следует подчеркнуть, что симметричная матрице [Зр^] формируется и фокторизуется только лишь один раз в начале расиста и до конца вычислений остается неизменной. В ходе итерационного процесса изменяется только лишь матрица 1 , содерямая

квадратичные члены. Как показали численные исследования на СЕМ отказ от пересчета матрицы Якоби на каждой итерации применительно ко второму порядковому методу Ньютона сокращает время, затрачиваемое на соответствующую итерацию, но число итераций при этом увеличивается. Аналогичный факт был выявлен при исследовании модифицированного метода Ньютона первого порядка с использованием постоянной матрицы Якоби.

Заметим,, что шщюшт? (9) получено Л-чл уравнения УР для Р -го узла, зигжвнногов прямоугольной системе к. рдаиаг.

где при разложении их в ряд Тейлора члены выше второго порядка строго равны пулю.

С иелью практического применения второго порядкового метода Ньютона для расчета УР в сложных системах написана программа на алгоритмическом языке Ф0РТРАН-1У. Программа позволяет учитывать различного рода переключения (отклонение линии, трансформаторов и др.элементов) и может использоваться для многоеариантных расчетов, работать как в пакетном режиме, так и в режиме разделения времени с, вводом - выводом информаши на дисплей.

Проведены сравнительные расчеты УР по разработанным про1рам-мам, реализующим метод Ньютона-Рафсона, ускоренный метод Ньютона на базе ЛРУ, втсрой порядковый метод Ньютона, метод Гаусса-Зейделл, модель УР на постоянном токе. Следует заметить, что во Есех разработанных программах расчета УР, реализующим методы Ньютона,был использован один и тот же способ факторизации матрии-кетод 1.017 •

Для проведения сопоставительных расчетов были использованы схемы сложных многомашинных электрических систем, содержащих ■ 14,30,57,118 узлов и более. Это позволило опенить возможности методов л ^ограмм с точки зрения скорости и надежности сходимости при расчетах УР с разными схемно-режимпкми параметрами.

Анализ и сопоставление различных методов расчета УР позволяет заметить следующее:

1. Увеличение числа узлов в схеме практически не влияет на количество итераций для всех методов, за исключением метода Гаусса-Зейделя.

2. Второй порядковый метод Ньютона и ускоренный метод на базе 'Разделения" урзвнений являются быстродействующим. Однако, С увеличением количества узлов в системе, т.е. для больших и сложных систем, второй порядковый метод Нъгаона является более эффективным и быстродействующим.

3. Второй г,оря"Дко?ый метод Ньютона и метод Ньютона-Рафсона являются более точными, так кчк при одних и тех же допустимых погрешностях, ниепг точные, почти совпадающие результаты с условным "эталоном". Далее по тдшссти следует метод "Разделения" уравнений v, Гаусса-Зейделя.

4'. ,'!дя второго порядкового метода Ньютона увеличение невязки болг'п, 0,0001 практически является предельным. Поэтому при расчетах .УР при полуденных точностях расчета достаточно ограничиться этой величиной.

-205. Метод Ныотона-Рафсона трббует меньше квгог итераций, чем метод Ньютона второго порядка. &го связано с постоянством матрицы Якоби в ходе всего вычислительного процесса.

Программы Ь-6, МУСТАНГ' применительно к исследуемым схемам уступают по быстродействию ускоренному методу на базе ''Разделения" уравнений и второлу порядковому методу Ньютона.

По разработанной программе второго порядкового метода Ньютона были проведены расчеты, где определялось ергг:я I 3 формирования матрицы [tj JCUiV1 t время преобразования Якоби к треугольному виду t , время умножения обратной матрицы IX,,,"!*1 пр1 повторных решениях итерационного процесса ( ) и время окончательного получения решения ) в зависимости от точности расчета (£) и от количества узлоЕ исследуемой электрической системы. Здесь {включает: время на проверку правильности вводимых исходных данных и правильности связанности сети, на перегуд сопротивлений в проводимости, формирование матрицы проводимостей, вычисление начальных величин с учетом 1 и / = С , а также' сумму значений времени i ,"tL и 4:м . Заметим, что-£3 и-{г не зависят от точности расчета.

Установлено, wo время составляет малую доли от времени ¿р. и изменяется в пределах от (для 14 узловой схемы системы) до 12$ Сдля 118 узловой схемы системы). Время LM составляет менее 20? от суммы времени 5 (для 118 узловой схемы системы). Таким обргзом, с увеличением количества узлов в исследуемой системе время решения УР, включавшее только лизь кор рекцип вторых частных производных, составляет менее 2С# Бремени формирования и факторизации матрицы Якоби.

В ходе расчетов на ЭШ исследогалось влияние первоначального значения напряжения и его фазы на процесс сходимости второго порядкового метода Ньютона, а также на обычный, одчопсрлдковкй метод Ньютона. Показано, что сходимости их практически идентичнь Установлено, что применение .метода Ньютона второго порядка имеет хорошую перспективу для расчетов режимов КС с большим числом узлов.

Третья глава посвяшече разработке методики и диалогового а/ горитма для ускоренного расчета утяжеленных УР и оперативного уг равления ими. При этом изучены причины и механизмы возникнсвенш утяжеленных, аварийных режимов, пригодна»« к нарушению устеРмн-вости ЗЭС[\-ъ.Ч,й ].

Показано, «то проблема ввода утякеленннх режимов г допустимую область для целей ОУ может быть сформирована к%к задача Л

где обеспечивается bi-сокое быстродействие в выработке УВ, миними-зируюиз'х недоотпуск электроэнергии потребителю. При этом выргбот-ка УВ заключается в целенаправленном определении мест и объемов перергспрэделяемой генерации и отключаемой нагрузки. В качестве критерия оптимальности принята сумма отключаемой мощности потребителей и изменяемой генерации. Минимум этого критерия обеспечивает наименьший ущерб потребителей,

В качестве математической модели УР приняты уравнения в прямоугольной системе координат, решаемые на базе метода Ньютона второго порядка. Предложена математическая модель задачи Jill с критерием оптимальности вида: w л

1>г£ДрР, + ХЛСЛ.ДР — men ««

¿■1 ¿si • Ht

с учетом матрицы перегрузочных элементов

д1г"Нв;][д(?]+ [^в,][др;

при ограничениях с учетом и. без учета гарантированного минимума неотключпемой нагрузки С -го узла

[дк неги.'

PJ. «[р-е;

СП)

[д? [ о иль

{ о

(12)

____________j ________^у . > |i_____________

нагрузки I -го узла; "W ^, V</h-

ность

- Еесогые коэффициенты, от-ражйктае приоритет отключаемых нагрузок и у/ены::аемнх генераторных коеностей соотвегстгушях узлов схемы, Значен/и весовых коэффициентов были приняты следуЮЕИми: для уменьшаемых, (отключаемых) нагрузочных уэ^:о; -Х^/ц^'О , для генераторных у зло?, допускающих уменьшения рабочей мом-юстг ' г ч5 , а для генераторов., вклпчоюиих увеличение моеносги- 1 . Такой подбор ве-сорых коэффициентов соответствует случаю, когда при необходимости вводи режима в допустимую область приоритет отдается отключению определенной доли мощности г нагрузочных узлах, чем отключение генераторов, либо уменьшению их мокности. Как показали иссле-дованил на ЭШ с упетсм > \?ч/ ^ и постоянствере-

зультаты расчетов ЛП обеспечивает удовлетворительную точность при заданных ограничениях. Здесь матрицы [ В(] 11 ( В>] определяются после разбивки матршгл герегрузочных злеменгоЕ

Al

С

i-i

p<v

АР A Q

(13)

После успешного завершения решения задачи ЛП, полученные корректируемые значения A l^i и Z\ . считаются оптимальными, а ногые величины^ "Ru узлов определяются следующим образом: «

ft- ъ''+АР: Ай лг- о: -¿APHi .ж*.

Диалоговый алгоритм вЕОда режима ЭЭС е допустимую область реализован е комплексе "ОПТИКИ", который в кл ответ и программу ускоренного расчета УР на базе второго порядкоЕого метода Ньютона и программу корректировки ЭЭС "КОРРЕ'КГОР" с целью устранения перегрузок к ее ода утяжеленного режима г допустимую область. Для решения задачи ЛП е программе использована стандартная подпрограмма модифицированного симплекс-мет ода.

Программа "ОПТШУЛ" написана на алгоритмическом языке ФОРТРАН-IV применительно для ЕС ЭШ с использованием ОС и содержит 26 подпрограмм. При атом программный комплекс позволяет ис-пользоевть различнее рекимы мультипрограммной работы, т.е. может работать как е пакетном режиме, тек и е режиме разделения времени. Комплекс снабжен обширным сервисом.

Проведенные многоЕариантны.е расчеты для различных реальных схем ЭХ показали, что время решения задачи по программе "КОРРЕКТОР" зависит от количества узлов и перегрузочных ветЕей исследуемой системы и составляет примерно 50-70% Еремени, затрачиваемого для первоначального расчета УР.

В.результате разработанного комплекса возможно выполнение оперативных расчетов, например, для разрешения заявок на отключение элементов (оборудования) диспетчером, определение допустимости режимое ЭЭС в «асы максимальных нагрузок, если режим не допустим по ограничениям, то еозможно наметить места угграгляю-ших воздействий для изменения режима л ввода его е допусти,чую область. .

Показано, что решения задачи ее ода утяжеленного режима в допустимую область применительно к урагнению ,УР записанного е гибридной форме можно упростить, гели:

п

1. Не учитывать в матрице ^С ] производные ~, ееи-ду малой зависимости между Д (метод I). ^

2. Вместо обычного способа получения обратной матрицы нс-польэовать метод псевдо-преобразования матриыы [ С ] (метод 2).

Путем проведения сопоставительных расчетов установлено, что для оператиЕно-диспотчорских задач с целью ввода утяжеленных режимов в допустимую область более приемлемым является метод 2, где гремя речения задачи примерно в три раза быстрее чем по методу I.

¿заметим, что предельно допустимый переток мощности по передавшему элементу определяется из условия статической или термической устойчивости. В данной зедаче будем считать ого заданным, определенным на основе заблаговременно проведенных расчетов.

Для определения статических предельных (критических) режимных параметров сложной системы разработаны различные методы, критерии. Ь сунестпуюга:х разработках показана взаимосвязь практических критериев устойчивости нагрузки со строгим критерием статической устойчивости - требованием положительности знака свободного члсип характеристического уревнения. Заметим, <то все практические критерии сводятся к требованиям определенного знака (положительного или отрицательного) производной от некоторого небаланса по какой-либо подозрительной координате. В сложных с£С, состоящих из нескольких эквивалентных источников и узлов нагрузки, кырауениэ свободного члена характеристического уравнения получается довольно сложным анализ условий его отрицательности значительно зьтрудген. Использование ЭШ для ре-п'ония годобной задачи значительно оСлеп-'ЕСТ проведение исследований и анализ статической устойчивости. При этом возникает следующие сложности:

1. Для определения предельных (критических) режимных параметров необходимо проводить на ЭШ многочисленные расчеты, что занимает много времени.

2. Как правило, при проведении подобных расчетов проводят утяжеление режима го заданному шагу, где выявляет определенную связь метду значением какого-либо режимного параметра, например, передаваемой мощности и сходимостью процесса итерации, что не всегда удается сделать.

В работе предлагается аналитическая методика для оперативного определения предельных ретимнкх параметров (, Укрнл

применит едьча* г я. юге для сложных систем. Заметим, что в даннэм слуг,оо нет надобности в п; огедснии многочисленных

»

расчетоЕ с последующим утяжелением режима.

Аналитические выражения предельных режимных параметров для сложной многомашинной ЭХ, содержаний к -узлов определяются следушкм образом:

Максимальная передаваемая копя ость f^ по сечению в сторону исследуемого угла нагрузки "Л" :

n1""' . ... -Р =Ji-r-.-----------------Г1------ » ■ (14)

£

i узлом нагрузки.^ :

i . Uti

'si**?. ~ критиъ-еский угол между исследуемым генераторным узлом'б; и узлом нагрузки^":

С =Qrcstn.-i---------Р

°StAkp. иАкр ¿У4 у'. вт*"* * (15)

идКА - критическое значение напряжения £ля исследуемого нагрузочного узла Л : к

П = -—-^г^г—гг--^-

^хЩнссв'с^,-^)] ' «6)

Здесь - значения напряжения узлов, источников с индексом 5 , где значения напряжения поддерживаются постоянными^*^. - проводимость между узлами 5 с узлом"Л" ео гремя к.з. в узле'Й" ; ]ГУ&;<Д - взаимная проводимость между исследуемым узлом '!/)" (г П-образной схеме ЛЭП) и другими узлами типа в аргумент

комплексной проводимости ; "У- фаза комплексного сопро- .

тиЕления нагрузки исследуемого узла "<Л" по отношению«которому определяются Ре™**', А

Четвертая глава посряпена разработке в фазных координатах метода оперативного управления несимметричными УР и режимами к.з. многомашинных 1><С. Показано, что применение узловых моделей, построенных на комплексных схемах замешення различных последопа,-тельностеЯ для расчета несимметричных и сложнонесимметричных режимов ( с учетом характера нагрузок) не носит универсального характера и не приемлемо с точки зрения комплексного моделирования аварийных режимов.

Поэтому разработана спепи&чьлая методика расчета в разных координатах квазиустанскиасихся несиммегричлкх или сжямогодмот-

ричннх режимов для оперативной опенки допустимости таких рсжимоз Получены математические модели элементов системы и их схемы замещения в фазных координатах[^-б],

М о ^ ~

ум у«

[V, ■]

■0*

0» —

Ёо

I. "I,

Ч

Г 5 Е'о О

(17)

где ,У1, - проводимости СМ прямой, обратной и нулевой

последогательности; и( ^ид> и4 и1(,1,Д3 - считаются соответствен но фазными напряжениями и фазными токами на выгоде С>1; Ьа. -внутренний э.д.с. фазы ,Я СМ; - проводимость нейтрали генератора относительно земли; - напряжение е нейтрали СМ;

Матричное выражение (17) вклпчает( полную мошость£ ^-Бд+Зд+З, для синхронного генератора либо для асинхронной махины. 3 последнем случае величина £ & берется с отрицательным знаком. В ньра-жении (17) в качестве основных приняты фазы А и з.д.с. Ед. , для которых производится расчет. При проведении расчетов для сложных схем ЭХ один узел берется е качестве балансирующего, тогда пкрпхение (17) значительно упроп.ается.

Для генераторного узла, заданного как !иг| полная активная мощность определяется следующим образом:

О

ря^льТ,

'-ицэ

В составленной матрице проводимостсй очень просто реализовать различные гиды однопрсменных к.л., включая к.з. через икпенданс. При этом расчеты токов к.з. и неполнофазных режимов могут выполняться по результатам расчета предшествующего к.з. доавлрийного режима .

-гс-

Модели сусестЕукжих на практике силоеых трансформаторов (автотрансформаторов) полдень! на Сазе обобщенной схемы замещений двухобмоточного однофазного трансформатора. При этом фазовые диаграммы для различных типов трансформаторов и их проводимостей , предусматривают изменение ответвлений е широком диапазоне. Трансформаторы могут моделироваться с общем случае комплексным коэффициентом трансформации.

Б соответствии с полученными диаграммами в фазных координатах трансформаторы предстаЕляются в виде матрицы узлоеых проводи мостей[Угт].

Модели линии электропередачи уиитът^-тт продольные и поперечные сопротивления, Еклвчаюшие в обгаем случае матрицу проЕодимосг несбалансированных трехфазных элементов. При этом е трехфазной системе координат предусмотрен у"ет четырехпроводной схемы,

В расчетах несимметричные нагрузки можно задавать значениями полных мощностей по фазам. При этом, если регулировочный диа- -пазон трансформатороЕ достаточно четко определен, то нагрузки в расчетах несимметричных УР могут вводиться е виде Р^Он1««^ Заметим, что при несимметричном распределении нагрузок по фазам значения напряжения е них не одинаковы. Поэтому в расчетах неси?/ метричных электрических режимов тагане предусмотрен учет нагрузок е виде шунтоЕ постоянной проводимости . Отметим,

что значения определяются для каждой фазы отдельно. Расчет

режима е такой постановке может быть выполнен только итерационным методом. Поставленная задача решается методом Гаусса-Зейделя.

На базе проводимых расчетов определяются узлы системы, где уроЕень несимметрии больше установленных нормативных значений и Еыдается соотношение о допустимости таких режимов.,

В работе также получены основные уравнения расчета несимметричных УР в фазных координатах, решаемые ускоренным методом Ньютона на базе лРУ с учетом постоянной матрицы Якоби, при коммутационных изменениях в схеме сетисприменением выражений (3)+(8).

' В пятой главе диссертации разрабатываются специальные методы для оценки допустимости АХ между несинхронно работавшими подсистемами ЭсС, определяемой в предаварийноы режиме.

На базе разработок решается следующие задачи: оценка частот СЕязИЕаемых МС подсистем е КЕазиустаноЕИЕшемся послеаварийном режиме и определение значения среднего допустимого скольжения; опенка баланса мошостей е системе при КЕазиустаноЕИЕшемся АХ и средних уровнях напряжений. Выделение опасных и безопасных зон

для опенки допустимости АХ; выявление примерного местонахождения центра качаний; определение уровня возмущения от АХ подсистемы (генератора) на синхронно работающую часть системы с точки зрения возникновения электромеханического резонанса £ 9 ( Ш-(6 ] .

Все перечисленные задачи, решаемые на базе предложенных методов, включены в диалоговый алгоритмический комплекс расчета допустимости асинхронного хода по 1.!С. Программа может быть использована как отдельная подпрограмма, либо может-быть подключена к любым программным комплексам, содержа сии программу расчета УР либо экви-валентирования[<&-(9 ].

Первая задача решается исходя из определения известного выражения среднего допустимого скольжения, где выявляются условия ресинхронизации подсистем по скольжению.

Вторая задача-реализуется на Сазе разработанной аналитической экспресс-мегодики, где без расчета установившегося асинхронного хода, предварительно по известным параметрам схсмы и исходного режима выделяют области изменения его параметров (частоты, активной и реактивной мощности и напряжения), сопоставляют их с доакарийными значениями, после.чего судят о допустимости АХ по балансу мовлостсй и уровням напряжения е подсистс..:ах (С1 к С2). В работе рассматривается двухмашинная эквивалентная система, имеющая в обсем случае любое количество промежуточных отборов мошости со сложными связями Проверка разработанной методики производилась с помощью специальных поставленных экспериментов* на динамической модели при широком варьировании схеино-режим-ных параметров системы.

В разработке аналитической методики, основанной на использовании уравнений движения для каждого эквивалентного генератора двухмасинной подсистемы, применен метод гармонической линеаризации указанных режимных параметров. Изменения абсолютных и взаимного угла СМ при АХ по ЬС в однсчастотном приближении записаны в еиде: .

+ 0^+0.^1«. (о*+ <(,),

$ у п ()иЛ * Си (иН + -V), го» | 5,-5,1.

Показано, что е Зс£, содержащей две несинхронно врашактаеся части системы С1 и С2 в ксазиустановившемся асинхронном режиме в зависимости от параметров доаварийного режима работы системы, ха-рактфиэуюшегося . й Ч , а также параметров вынужденных

колебаний СС ; ) Есегда будет наблюдаться:

а) посменно частоты с подсистеме Cj (S, „>С ), если исходный угол Ь110 лежит е зоне Jii , .ограниченной следующим неравенством:

V Qr«os J(m JC.) <£it< t arc cos JIWIJC) ,

б) понижение частоты e подсистеме CT ($tcf<0 ), если ИСХОД-

ИЛ J '

ный уголО(1а лежит в зоне , который соответствует следую-

щей области исходных режимов:

\ %Q%acccasJlmtc,)<$tl<4,i- l&o'tarcccsj^jcj.ay)

Между зоной и зонами Cs имеются области исходных

режимов Bs ) характеризующиеся неравенствами:

-ao'rtf^+orccoi^ teJ^iSXu-arc cas (2в)

^Ju+OrccoS I go", (21)

no'ac'tb'^-QrccosJ^Jсд {2Z)

В этой области исходных режимов частота системы CI может повышаться, еслиМГ(>М„ ; понижаться, если МГ<<МИ

или практически не изменяется, если Г^т, ir Mm Здесь: If )JL - аргумент взаимной проводимости между CI и С2; ГГ (.С Л - максимальное значение функции Ьесселя первого порядка первого рода от действительного аргумента С ( . для реально возможных значений С ( величина J (^С,) достигает' максимума J (СЛл ' 0,6 при I,fb рад II£°. Отсцка:

(Л4й* '' '

arc cos ; м(( , КГ( - собстЕенний момент и

момент турбины системы СI.

Отметим конечно, что полученные области исходных режимов (18)*(22) должны быть ограничены зоной статически устойчивых режимов, определяемых неравенствами:

Проведенный аналитический анализ [ i 2 ] показал, ''Тч при кЕазмустаноЕивсл'мся асинхронном режиме среднее значении {¡г-.чгтир-ной мощности, ввдаваемой эквивалентным гш^татороч погсрстоф ( 1

будет больше доаварийного значения ( Q((0)> ссли исходный

режим о,,с лежит в зоне , где выполняется соотношение:

гг9 +orcco53frnjc() >S„tf> - ore ¿osJ^U'X^A-)

где

»arcl-j-* . (25)

В зоне Cg исходных режимов гсегда, при любых параметрах вынужденных колебаний выполняется условие Qlc . Зона С^ характеризуется неравенством:

Зона Bq ч для которой диапазон исходных режимов соответствует неравенствам:

- < Ь0\ «í(i- to-, + arc с oí H^JC^ sif.< ¿^ - ore CO sJ^J C,J( 2?) - ^ + <>rc cosC' ^ ' 0ГС(28)

и характеризуется соотношением QUt) rí Q¡0 зависит от пехаметрос вынужденных колебаний С/^С*,1-? .

Таким образом, полученные результаты (24Н(28) позеоляют предварительно, без расчета квазкустанов^гшегося режима, оценить по параметрам схемы и исходного доаварийного режима соотношение мекду средним значением реактивной моплости в кЕаэиустаноп-ИЕзеуся режиме и реактивной мощностью в исходном режиме, т.е. оценить вероятность возникновения дефицита реактивной мошости.

Показано, "го всегда будет наблвдаться пэниженке напряжения е узле I при установишься АХ ( Uu„j ^ U,0 ), если выполняется условле:

-arcco4^(C,)^u<í)(-Zr„ t arc cosS^tt,), (29)

где

Zr^orc^il^i!^.. (30)

Повышение напряжения т» узле I U|(t0>U,<, возможно, если: а) узел удатен от центра качаний; б) исходный режим работы сксте-

-30-

кы характеризуется норавзяства:«: I ♦огс.еолЛ^с,)* Би< <&0%

~НО<2ы<-*о%ц1г- 1т^0Ссс

Следует,отаатить, что при использовании ,•днного мэтода при-' ц-энительно к оценка ра.кл^шых параметров спетом, объединенных СХ, учет углаоС^ необходим. Как показано в [ И]

статические углозыо характеристика мощности систаы, объединенных СМС, сильно декорируются по сравнению со случае« относительно жесткой связи. При этой сильно увеличивается роль урласхС.^' , который нажит достигать 30° и бодав.

По су.цоствутцим в нгстояцэе врзия представлениям нялачле генератора или части сястзиы, кдудзГ; асинхронно по отношений к остальной части систаш, приводят всегда к возникновению дзрлцпт! ра-актхвно;\ мощности в одно:! из частвЛ ситами . Однако, такие представления основываются в основном на изучении чомкронного хода генератора, пот'очвиаго воз5;.сгдо;гия[ {О ] . В этих условиях получалось, что среднее значение реактивной ыоирюсти, выдаваемой генератором или ча.стьга система, идут;;в-1 несинхронно, в таком квади-установ1!Ш19ыся режима всегда мвньша, чем реактивная мощность, вдеваемая в доаварилшж рвдвшо. Как свидетельствует теоретический анализ и экспзрямзнтальныэ результаты в данной работе, для МЗ, соединяющей две несинхронно работающие части системы, такоЧ утгро:;;зн-ный учат взаимного движения двух подсистем мо:кет привести к качественно неверным выводам.

Экспериментальные исследования полностью подтвердили справедливость разработанной аналитической кзгодяки.

Полученные результаты тоорчтичзского, экспеодчзнтального

• анализа весьма валищ при о ;енке' допустимости АХ по '>10 и позчолтот отметить следующее, что ■н.-тоуиокно было бы выявить судэотзу-т;;:! методами,

I. Ре.тла установившегося по .',!С иожчт солровохдчтьсч нз

• понижена«)*, а повшнниви средних зиачзнил в-адянчэгшх гензрлтогп-я: реактивных мощностей и нгпр&чокия в узлах п-*р*.тп.'. по срикрит»

с доаяари.ячыи знзчзнинми.

¿. ьолзз «з.шые ионх-шиз к ;п г£.. •:!'.;>{ ¡•озн;!'-ми г !>'•>'>'.-торных узлах, дли гото...* в ;;;олняз-.с-г

Способ позволяет склеить тот участок (узел) систем, в котором будет Ui(0)>Uj(o) ( где tl(j - узлы эквивалентных генераторов двухмашинной системы).

3. При кввзиустаноЕившекся АХ еозможнч режумк, которые не соответствуют неым обычным представлениям. Например, возможны рожимы, где Sic» либо S,cp >С, Slip>0 .

Показано, что незначительное снижение (либо малое повышение) среднего уровня напряжения в узлах при установившемся АХ может нсблцдатьсн для тех узлов, для которых среднее значение реактиг-ной v они о ст и Qiloi больше доаваряйного значения , т.е.

если режим для этого узла будет попадать в зону Л у . ПоЕь-шение среднего уровня напряжения в установившемся АХ по сравнению с доаварийными значениями может наблюдаться при попадании исходного режима в зону i и Лд . Заметим,' что в некоторых реальных системах, содержащих MC, опасаясь развития аварии при возникновении АХ отключает связь либо в первом гикле, либо после 2-3 иик-лсв (2-4 сек) при скольжениях S " 4-6%. Следовательно, е тот период, когда обычно зашита AI1AX мгновенно отключает АХ заметного поЕьгаения средних значений Оц0) и Ut-fc) в узлах первоначально мэжет не наблюдаться, тогда как попадание исходного режима в зоны v/?s я v/7 с? ожидается.

Такое повыиение среднего значения напряжения на зажимах генератора можно ожидать только лииь для С!1, работающей в всинхрсн-ном режиме с положительным скольжением. Физически ото могно объяснить тем, что при увеличении частоты рраи:ения ротора генератора ток в обмотке ротора повышается и тем самым способствует повышению значения напряжения на зажимах генератора.

Таким обрезом, если вср-^ Sc^.n к исходный режим для CI и CI1, характеризуемых параметрами &п„ »'Уц соответствует зоне J}q , то асинхронный режим завершится успешной ресинхронизацией, при этом глубоких снижений значения среднего уровня напряжения и дефицита реактивной мосности в подсистемах не отида-ется. Поэтому для таких режимоЕ АХ допустим. При этом менее благоприятными рсжима»<и могут считаться случаи, когда исходный ре. жим соответствует зонам и , где £>¿/>0 > учитывая если Sep^Sep.^on. • Аля таких режимов АХ таете может быть допустим.

Ьолее тяжелыми режимами могут считаться случаи, когда исходный режим соответствует зонам либо&? ßg , где £,¿<0 •

Яял таких родимов АХ по МЗ хчрактзрязуэтся более глубоки:« снат.я-нияам средних уровней значений напря..<энпя в подсистем« со значительный де;ш датой реактивной мощности.

3 работе разрабатывается специальная методика ./реализованная в виде диалоговой программы/ ощзнхм влияния мзстной нагрузки' и з.д.о. асинхронно идуцай подсистемы /генератора/ на величину воз-иущошш в многомашинной сложной ~ПС. 3 результате чзго без расчота рз:киииого пзреходного процесса можно быстро, в течение нескольких секунд, провести качественный и количественный анализ влияния: потребляемой мощности на к'.иах асинхронно идущей подсистема /в зависимости от состава нагрузки/, величина сопротивлошш связи и др. , на уровень возмущэния на валах оставшихся в синхронизме генераторов многомашинной ЭЭС[)3-<6 , .

Для решзн;;я поставленной задачи, применяя метод гармонической линеаризащяи нелянэ&ых да'•5арешр1альних уравнений, вццелвна периодические составляющие -электромагнитных моментов и определены возмущения от АХ, приделанные к валам всех параллельно работаюгргх эквивалентных СМ многомашинной "120, обусловлэнные -эквивалентным -к асинхронно рао'оталщим генератором:

= /.^3----(33)

После гармонической линеаризацияполучаются следующие • выражения постоянных cocтaвлm:ty:x(Q:{.¿(o]), амплитуд первых гармоник (О,/- и взаимных аз Ц, паспрод>"1чнного между паоаллельнс

4 ЗШ1' * - I

работающий машинами возцу-денгл при условии1 и считая, что

о , Е £ О. П (а ,

принимая V ~ " у П <п )-<

Для малых колебаний. ротооов генератооов, учитывая <чг> Х^М 1,

^ГхЗ^Ои) - Сею' (О,;) = О вы.-г-скэная для постоянных составля-

'' мол . » /1СМ0Л- \

( р порзых гарион/пщи^,^ а взаимных ( V^i^J(_oJ возмущения поинимают вдд: чел . .««■ ^ г с и, • , „мел О

~ М°ЯУЛН И ,5«.зы взаимных проьодимостей мз.лду аскнхрон-.но идущей маииноЛ и остальной частью сиоТ8мы;00;.; 0(. , ^ -постоянная составляющая, амплитуда и ."аза пиовоЛ гармоники каччшп угла ротора с -ой малина; Я.(А/<-)#^(О^ уш"»« Воссела н-.'-дв !*> го, •"••«»ого я «топого пооядков от дз:;отолто-',ьного япгу»питя О,с . Налячиа нагрузки на шгнах асинхронно идущей подсистемы яначя-

тельно затрудняет качественный анализ. Ток, например, изменение потребляемой молности е этой части системы в зависимости от состава нагрузки может по-разнсму влиять на и а> следовательно, на уровень Еозмушения от АХ. Поэтому для качественного анализа влияния потребляемой мошности(Ук«на тиках асинхронно идущей подсистемы на величину гезмушения проведены дополнительные исследования. _

Анализ производной показал, что, если^г'-о^

при любых значениях и ^ ~ ^г(о) ПРИ

• Ч > . Л. бЫ £(■(.) +У«)

О« ин1 ' Тт5г(о) ' -

то увеличение нагрузки на шинах генератора приводит к росту его э.д.С. Если и проводимости нагруз-

ки в узлеч/>/ (номер узла асинхронно идущего генератора) лежит в диапазоне

17«

го увеличение нагрузки приводит к уменьшению э.д.с. в дсаварийном режиме. Здесь Srioj, Е^. ~ внутренний угол и э.д.с. эквивалентного генератора при отсутствии нагрузки в узле , UH - модуль напряжения з узле; Р - активная моеность всех отходящих от узла линий.

Для опенки влияния местной нагрузки ( ^ ) асинхронно работающей кашичы на распределенное возмущение получены зависимости модулей взаимных провидимое?ей läi.vlOT<|« *

Анализ произгланой d^ujcll показывает, что если

-(ST^H^-S • ГАе

г I__Son^^.v.

то т,е" ЕСегда увеличение местной нагрузки приво-

дит к уменьшению модулей есох взаимных проводимостей меиду асинхронно работающей' машиной и остальной частью системы, eonH^if^äf-^ то при StVV.выполняется

0 а неравенство приводит к ci^i»/ г. в. существует диапазон малых наг-

рузок, при увеличении которых возрастают модули Есех взаимных проводимостей между асинхронно работавшей машиной и остальной

частыо систег.зы.

Приведенные соотношения позволяют определить диапазоны модуля ^ и фазы проводимости местной нагрузки асинхронно работающего генераторе, в которых и его ;э.д.с. и модули всех взаимных проЕодимостей ^¿„у с остальной ч&сп-системы либо увеличиваются, либо уменьшаются с увеличением ^ ( в этих диапазонах будут соответственно увеличиваться, либо уменьшаться все амплитуды перЕОЙ гармоники распределен«' ■ Еозмушения от АХ).

В диапазонах модуля / и фазы / / местной нагруэ> характеризующейся разнонапраЕленностью изменений Е^ и (например, с изменением увеличивается Е^ , ~

уменьшается или наоборот), следует проводить дополнительные ис* ледования изменения Q ¿¿а) рос преда/генного возмущения.

Ьсли принять, что и в местной нагрузке преобляда

ет реактивная .мостость (. if ) , тз d ¡d.к. выпал

няется >- $р(а) В этих условиях с учетом ^ =0° и выполня ется неравенство о< f^ST" . В сеязи с этим при 'амплитуды перЕой гармоники Qj¿ci) возмуаения будут увеличиват ся с увеличением местной нагрузки

Установлено, что в диапазоне

¿1 ОГг ^ J и ^ <3 и ,

и - ' И , Ч ] ,

хг 1 n oc/vj J '

увеличение местной нагрузки приводит к уменьшению Есех амплитуд перьой гармоники G.jt'(<> распределенного возмущения от itt. При

выполняется неравенствоd Qji^l С1^>й На базе разработанной методики на ЭШ построенная диалоговая программа позволяет быстро наметить пути для уменьшения уровня вьзмушения от АХ СИ либо эквивалентной подсистемы на синхронно работающую часть системы.

Изучены особенности нелинейного электромеханического резо-Ньаса в слокноТ' регулируемой (при наличии на СМ, АРВ, АРС.АРЧ) ..системе, содержащей CMC, при установившемся АХ. Получены условия существования больсих колебаний и аналитическое выражение, возможности возникновения электромеханического резонанса в сложной системе при наличии установившегося асинхронного режима е ней. С учетом полученных еыраиений п ¡строены q шт и облает» Г- р*зугьти-

рукжей устойчивости регулируемой ЭсС объединенной CMC при установившемся АХ по однэй из них, а тлю» количественно оценено влияние на область результирующей устойчивости типа и настройки АРВ, АРС оставшихся в синхронизме параллельно работавших зкЕИЕаленгннх генераторов, влияние величины сопротивления связи и местной нагрузки шгмЕзего из синхронизма гкеивалечтного генератора. Справедливость аналитических соотношений проверяется на ЦЕМ к АН». На основе предложенной метода mi и анализа получени следующие результаты:

1. Периодические возмущения ст АХ приложенный к валам синхронно работапшх генераторов растут с уменьшение»; сопротивления кркскстемней связи, соединявшей ссичхронио идусие подсгстомь:.

2. Увеличение местной нагрузки асинхронно работающего генератора приводит лиСс к увеличении, либо к уменьшению всех амплитуд периодических розыуиений в зависимости-от модуля и фазы ее эквивалентной проводимости.

3. Область резу/.ьтируюв:е й устойчивости сушестЕенно рвесиряег-ся при увеличении сопротивления связи между асинхронно ид/симк системами, а таете при замене АРЗ- п.д. на генераторах синхронно работающей прдсистемь на АРВ-Сд со специально выбранной настройкой . '

4. Устеиовивхийск АХ г электрической системе со CMC может привести к гторкчному нарушению результирующей устойчивости из-за электроь.охьнического резонанса. Однако, вероятность наруше!!ия результирующей устойчивости вследствие явления электромеханического резонанса при установившееся АХ no CMS уменьшается'. з& счет близости резонансной частоты больших нелинейных колебаний с частотой втягиевния в синхронизм подсистем; эь счет быстрого перехода через резонанс 0,2b гц/с; вследствие наличия на агрегатах устройств регулирования.

ОСНОШКЬ ГЕЗУЛЬТАП! РАМТЫ

I. Установлено, что для оперативно-диспетчерского убавления режимами работы SEC при проведении иного вариантных расчетов УР ( с учетом коммутационных изменений в схеме сети) более приемлемым является Второй порядковый метод Ньютона с использованием симметричной матрицы Ятаби. Ускоренней метод Ньютоне на базе разделения уравнений УР и математическая модель УР, представленного сетью постоянного тока янляггел приближенными и могут быть рекомендованы для проведения ориентировочных, приближенных рас-

четор.

2. Получены матричные аналитические выражения применительно и методу Ньютона на базе разделения уравнений УР для проведения многовариантных расчетов с учетом ком'утеьионнкх изменений к схг» сети без пересчете исчрта прсЕодм/г,сти, 'то обеспечивает быстро» рев;ение задачи потокораспределения сложной ЭЭС. Разработан диалоговый алгоритм, позволяющий моделировать следующие виды изменени' схемы: отключение (включение) ветвей расчетной схемы; изменение иньекиий в узлах; изменение продольной компенсации линии.

3. Получены основные уравнения УР сложных ЭЭС для ускоренна го расчета потокораспределения на базе второго порядкового метода Нььтона и разработаны диалоговый алгоритм, программа (для универсальных ЕШ), которые являются составной частью комплекса '•ОПТ ШУМ".

4. Установлено, что для сложных Э2С, содержащих 100 и Солее узлов второй порядковый метод Ньютона по быстродействию решения превосходит обычный и ускоренные методы Яыотона. При этом иелесо образно использовать симкетричнуг матрицу Якоби, которая вычисляется и преобразуется только лить один раз и не требует большое оперативной памяти. При расчетах рг'рым порядковым методом Ньютона больлих по размеру ЭЭС.Еремя ; ес;ения УР, включающее только лишь корректив Еторых частных производных, составляет менее Бремени формирования и факторизации матриыы Якоби. Данный метод

с его квадратичной сходимостью и высоким быстродействие!/, реглиз"-ванный в интерактивно/ режиме особенно эффективен для больп'нх систем и может использоваться для много вариантных оперативных расчетов.

5. Показано, что корректировка утяжеленного режима 2Х с целью устранения перегрузок передающих элементов и ввода режима в допустимую область может быть выполнена по результатам решения задачи ЛИ с проведением многовариантных расчетов, позволяющих получить решение задачи с достаточна для практических целей точностью, а также создать быстрый диалог человека с ЭЭ1. 13 качестве фитерия оптимальности для Еырвботки управляющий ЕоздеЯствий

с целью ВЕода утяжеленного режима в допустимую область принята сумма отключаемой мощности потребителей ( с учетом гарантированного минимума неотключвемой нагрузки узлов) и генерации. Минимум этого критерия обеспечивает наименьший ущерб. Для обеспечения высокого быстродействия при решении задачи вводе утякеленнчо режима ЭЭС В допустимую область предложено применение способа псег-допреобразоваяия матрицы перегрузочных Еетвей.

-373. Разработчшшй экспресс-мэтод ввод», ут/гкаденного рзжкма в допустимую облаоть вклычен в адгоритмлческяй диалоговый комплекс "Оптимум" и.позволяет диспетчеру или тахнологу-рзяяищику в;лголнять опэративные расчеты: при выбора эксплуатационных схам а сзтн, осл;1 р-з.кхм па допустим по ограничениям, то «окно каметзть места управляющих воздаЛстьлИ при изменении рожица и ввода aro в допустимую область; при рассмотрении заявок на вывод оборудования в ремонт и определении допустимости проведения внеплановых ремонтов; в качество тренажер.* для повышения квали Гикании диспетчеров энерго-систаи.

7.- Предложена аналитическая методика определения прад.зльных ралшцных параметров: критического значения напряжения узла нагрузки, максимально передаваемо.! мо'дностк по соч-эниям л величину критического угла гэниратора. эквивалентных станций применительно я иноготшишюй JcC, рассчитанных боа утяавяения рэжкма.

Ü. Разработана математическая модель генераторного узла систем в 'Газных координатах для исследования слохносимметричннх квазиустановмшихся УР и к.з, многомдцмннцх ЗЭЗ.

9. Получены в .'азних координатах матаматическиа моделп для существующих на практика салових трансформаторов /автотрансформаторов/ с учетом комплексных коэ'.^н.упнтов трансформация. Создан архив трансформаторных дэ.ших з 1 аз них координатах, которые включены в специальную подпрограмму для расчетов на 02.1.

[0. Разработана математическая модель ЭХ для исследования допустимости Кзспшвтргамс кназиустановивчшхоя УР к рзхкмов к.з. в .азных координ irax и создаШы;! на зэ основа даллоговыЛ комплекс внедрен в эксплуатацию и используется при о;мратлвно-д;:спзт-чзрекои управления рзхвмлка работа систем, а также в проектной практике.

II. Разработана экспресс-методика и создан на ео основа днологошг! комплекс 0';енкн допустимости асинхронного хода по СЖ, определяемой в прадаварп.шом ро.глме. Данная разработка внедрена в прожал энную эксплуатацию и позволяет без расчета реального длительного переходного процесса на база лзвзстнж параметров схемы и исходного речкма вЦцелить опасные и безопасные асинхронные ре.<иыц по G.'iíG. 3 результате этого мо.шо оперативно опрзде- ■ ллть опас:-ыз .ас.шхроннио ро:.\лмы по и,1С и построить АЛАХ на мгно-вечмое отклочвгие соответствующих связей, а таксе резаны, допус-па-оцие ac;¡;i:rpo!tmtí ход по связи, для которых целесообразно использовать ерздетаа автоматики, обвепачзваг^яе и ускоряющие процесс

рвсинхромизацаи.

12. Разработана методика /применительно к многомашинной ЭХ оо сложным;; связями/ оценки влияния местной нагрузки асинхронно идущего генератора /подслотеш/ на воличину возмуцзния действуюцих на валах генораторов синхронно работздарЛ части системы. Методика включена в состав алгоритмического комплекса по оценка доггустлыостл асинхронного хода в-спстэмз, где определяются диапазоны кзмзнения иэстной нагрузки асинхронно работающей подсистема, прлводя^лэ к уменьшению всах амплитуд периодических возмулчний в зависимости от модуля к ое эквкналзнтпон проводимости.

ОСНОДШ С0Д£1'«А1ЕИЭ Д'.'.ЗалРВДГЛ OTPASiäHO В СЛЗДУХЩЕ РАБОТАХ!

1. Гуселно.в A.M. Диалоговая оценка и..оперативное управление утяколеннья режимов ЭЭЗ// Известия АН СССР, Знзрготика и"транспорт, i31«-1987,- с. 55 -68.

2. ГусзДнов A.M. Расчет установик.мхся рв/киаов слошшх энор-госистеы м-этодом Ньитона второго порядка// Электричество,—IW3,-J4.-c.6-II.

3. Гуселнов A.M. Матзматачзскоз моделирование электроэнергетических систем для ускоренного расчета их рзаймов и опэративного управления ими// Тазасы докладов Всзсомзиой научно-техначоскоЯ конференции "III Бернардскиз чтвния",-г.Иваново, Из£шобсю:Л энергетический .институт, Ivd7,-c.oO-5I.

4. ГусЭ/ihob А.Л. Расчет в ;азных координатах нвеимдатоичиих установившихся режимов в сложных системах// Электричество.-IviJ9.-»У.-c.I-7.

5. Гуса.'шов А...'!. ;.1атомат:тазскоа аодэларовашз нзс;:^4втоячник установивлихбя рохимов в •'•азннх коордщгатах//3 кн.: Тезисы докладов Всесоюзно Л паучнол кон..' о рви ц;< ч "Лодолчрование электроэнергетических сдс.там",-Р,1га, L.i;7,-c.Iil-IIü.

о. Гусейнов А.Л. Зкппзатаят;гтч схумц заменил взаимосвязанных контуров в разных коордннзтах// В кн.: Тззиси докладов Всесоюзного научио-тохшг« сю го сову ■iih'.-'.ji по попоосу " 0;;: (?; п ■;; по -ванна электроэнергетических систем yiii угкисд-»;£к;1 кх :»и:.-,г<чч:г".— Баку, Ivc37.-c.oO-o2.

7. ГусвЛюа A.J. мн.шка <и;кя> ¡альихч u-iK^i-O-ii в зч-ач-зх иткииров-ташологив ол-эггг; иго; i j го о i:^, ■«;■:/ / 3 кг:,: г-

сн док1; у;эя Роспу лтик'шокол Л1.учнз-т^\1-;;;ч.;0.'0.1 .'он ¡'vhu.-v; ''0.:.'Т

-ЭЗ-

разрлботкн ¡! щжмзненля магем.агкч<гского обоспочзш1Я мпни-ОЗ.! и персональных Jiii для АЗУ".-Еаку, 1939.-с.23-21.

8. Гуселнов A.M. .¿¡тодичоское руководство по курсу "АЗУ и опт:1!Л1за;(Ня ри.чичних пнчргосистом".-Баку: АзЛН'^ЛлХЛУ;, К-62.-20С.

ГуС'Чиноз А.,1. Аналитическая ызтодш-л определения и прог-нозиров.шия паргнзтров ра-^п.а при установ:далзмся асинхронно« ходе по связи//-Сборник научных трудов: Лов'.глзниа э Цюктившсти работы эл-эктрозниргатнчвских установок. -Балу: АзЯНЗЗГЗХЛЗ, ISG8.-C. IX2-II3.

10. Г/се:'ГгЮв А.ГЛ. Исследование на Ц3.1 асинхронного рекпп турбогенератора ТГВ-200 при потэра возбуждения/ / За технический прогресс,-'t.-c.21-21.

11. Гуса;':нов А.,.1. О'рнкл дв'/ор^.тдпя углових отаютэсгапс характеристик мощности в 'завлсглюстл от паромотроз с-ш,11 заиодшм.т / / За тзхнпчоскил прол>>сс.-Хх'78,-;«?[1,-с.21-2й.

- 12. Ялткзнс Л.З., ilyro З.Л., Станчзв С.Д., Гус-з/.ноз A.M. Иеслодоззшо параметров чскнхройного рв^иыа мат.епстеыноЛ сзлзи// Олокцглчеатвок. аI,-,. Ус. 13-20.

13. ГусаЛиов A.:i. ?азульт\ты аналитических лсслодован"Л кваяи-устаиогавлихсд асику.рэиток ро •::июв я провзргл их на .унзячюкоа модели / / Твзясн доклэдоз Уи! Зсзсо:свноЯ нчучноЛ кон^зронцн;: "Модели-ровшшз алзктрознэрглтачосккх слстем".-Баку, I962.-T.I.-C.63-81.

II. IYca;iHOB A.M. Модмировдинв йознуцоняД, 'зичванннх аснн-хроннш ходом в энзргзтлчэскнх chctuwuc// 3 и!.: Тезисц докладов /и Зсосошной научной кон:-5ран:;л:! "¡.кдзлировгишв элзктроонэргети-чзаких слотv.a" -Баку, КВ2,~т. I,-с. 105-107.

1о. Латаше 11.3., Гусо.пюв A.M., Стакчвв С.Д. Результирующая устойчивость в мкогомапиншк рзгулируэгох системах/ / Лзвзстия АЛ O'JJP, Энергетика л тра.нопора',-Ь6;3, ..-3,-с.30-37.

1о. Гусе ihod А..Л. Лгсодт ч.эстно.1 нагрузки асанхрошю ядудоЯ подсистчмч на взличлну вдмуц^алл//Соор.члк нчушчх трудов: Зоп-росн 'повшгшя з;а'гастнг и о^октшяоотл Сунгсцгонирозгиая ол'октра-чззкдх -:дстзд. -Баку: Аз^СЛ'Д.'.Д, Ivo6.-c.IlI-II5.

17. .мрхздвадо J. ,1., Гзиппзв М.А., ГусеЛнов А...!.,я др. Основы проактшхшиия эл^;ггр.!Чоск;гх с".он1р|Л.-Бак/;Аз/31аЗГ2!иЦ,10е31:».-с. 123.

13.Гус>з::;гов A.M. Д-л.тлоговиЛ комплзко по оценка допустимости асинхронных ржааюэ по ^о.г.спстаынол связи/ / Сборник научных трудов: Joapocn яошдоиия качества ;г »¿/¿•.•кт.шяостя пушаронировонля олэш'р нтских слстем. -Баку: АэЛНЛ Л ЛхЛЛ, RSO.-c.95-100.

19. Гусейнов A.M. Метод оперативной оценки допустимости асинхронных режимов по нежсистемной связи/ / Электричество .-199' /f8.-c.I-I2.

20. Гусейнов A.M. Экспресс-методика определения статичо<н продельных режимных параметров / / многомашгагн ЭЭС/ / В кн.: Доклады Всесоюзного научно-технического семинара "Вопросы создания АСДУ ноюго поколения" .-Баку, 1990 - с. 12-20.

ПоДПИГ.НЛ К ПОЧЙ

Типография МЭИ, Крясноказярменнам. 13