автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Моделирование несимметричных повреждений в сложных электрических системах

^ и у 3

Кипппкнй гюлнтс.жтпсспий институт

На гфаьчх рукописи

вАРЛЫ АКШЦ

(СИР И Я )

уда 6Я1.311.014

иодшгошм} птя-мггтпш ИСМ'ЕШШЙ и амтых шттричтш спапш

Специальность 05. £4,02. Электрические стшший (электрическая. часть), сети, злекч'роэнсфгстические системы и управление ими

/.тигеС^ро? доссргокгн 1.а со'.^кш-г; упа^й сгеванн кгшдадага тапяческнх пауя

Киая 1992

Работа внпплчоиа «я клфг«дрс ;»ьтс*к.тюацки энергосистем iíiicccKoro политихничоскот иисти'.ууга - „.

Научяий руководитель доктор' тсхшчоскнх наук,

прафооеор Щорбипа Ю. В. Официалышо ощюпон'ш . чл. корр. АН Укршиш,

диктор технлчоских наук, нрофюсор Куплоцов В. Г кандидат тохшпошии шук,

С. Л. С. СТОПКЛКО Р. Ф.

Еодощая оргашация • Кшшский вмлнал йп^татуго

"Укрштргосст.иройкт''

к

Защита диссертации состоится "13" шроля ЮТ? г. в Î5 чао 00 мин. на заседании ш^циалн'зировгинклчз сс»игг> К 05В. 14.02. пи присуадолши уноной çi'ouum кандидата тохиичоокнл тук в Ниовскои лоллтехническом тютатуто { корпус 20, вуд.З);

Drauau на овторофорпт п двух -окоомллярах, эашрокиш ш-чатыа учреждения, просим направлять по идрооу: РЬ?0:Х>, Киов 56 , проспакт Победы, 37, 1ШИ,. Учел гаму сшсротарт,

С дяссортнцмой можно ошпкомиться в бисшютоко Киоиикого политехнического института.

Афгоройюрот разослан "11" марта 1992 г.

Учений сокрогарь ■ спеца---------------------•••■ .....—

Цель диссертационной ряОотн заключается а разработке и реализации на ПЭВМ для лподрония п практику проектирования и эксплуатации сложных елоктричоских слотом (ЭС) мотодов, олгоря-тмоп и программ расчота режимов несимметричных повреждений в электрических сетях, позволяющих повысить адекватность и точность проектных и эксплуатационных рутений, обеспечивающих надежность робота електроонергетичегаскх систем в нормальных и аварийных условиях.

В диссертации поставлены и решены следующие задачи:

1. Составление ушфищтронатюй математической модели ЭС в долпарийчом и аварийных ракшах.

Д. Определенно граничных условий для псох рассматриваемых видов поврожделий.

Я. Мптоматичокий швод пнрпкоиий для определения токов в узлах попрождояия.

4. Разработка и исолодопмото алгоритмов расчота.

Б. Фс-рмулирошп обобщенной МЯТОМПТИЧОСКОЙ МОДОЛИ Н0СИММ8-тричного розшма , характеризующегося мтжостпвтшми повреждениями в электрических сотях любой стенопи сложности.

6. Опытная разработка комплекса программ, реализующего все полученные результаты нп ПйПМ.

. На защиту выносятся научнно и методические принципы создания унифицированного метода расчота множественных несимметричных повреждений в ЭС.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При прооктирояшгаи и эксплуатации электроэнергетических обгоктов одной, го основных задач является обеспеченно надоншости их работы.

На стадии проектирования для обеспечения нядоиюсти яви-, более существенными являются правильный шбор структуры элоктри-чоской сети, электрического оборудования и тоководущих частей, средств автоматики и ролойной зшаити, а также применение нви-болоо соворшогагах конструкций линий электропередачи и распределительных устройств, в эксплуатации ЭС большое значение имеют выбор уставок релейных защит и анализ результатов их работы в аварийных ситуациях.

Правильное ротонио отих и ряда других задач невозможно без

информации, касяпцойся до? то го онорготического объекта, но исхо-

дящпй из анализа нормальшх и аварийных режимов ЭС в целом.

Работа посвяшона пналиау аварийных режимов, необходимому при щюоктирошшга и при эксплуатации ОС для выбора оптимальной конфигурации и услсиий работа соти, выбора оборудования, настройки ролойной защити и автоматики, обоепочшшюиига наивысшую надежность. Такой анализ необходим также при проведении различных научных исследований и практических экспериментов, касающихся аварийных режимов ЭС.

Существует значительное количество разнообразиях методов анализа оварийдах рокимов ЭС при возникновении повреждений в них. Актуальное направленно сопрешнного этапа заключается в создании унифицированных методов, позволяющих рассчитывать различные авприйшю режимы на осново единого математического и алгоритмического подходя. Результатами развития в этом направлении долмш быть соответствующие комилокеи программ для применения на персональных компьютерах.

Метода исследования. Для решения перечисленных задач использованы элоктротохшческиа методы разложения на симметричные составляющие и налохония, математический аппарат линейной алгебры, численный мотоди решения алгебраических уравнений, а также метода объектно-ориентированного программирования и построения диалоговых сиотом на ПЭВМ.

Научная новизна. На осиово метода симметричных составляющих сформулирована комплексная обобщенная математическая модель расчета несимметричных рокимов ЭС, учитывающая произвольное количество 'повроадоиий различных видов, а таюко действие короткоэамшеатолой. В условиях отой модели ризрябртана методика определения токов п местах повреждений для различных комбинаций фаз, в которых происходит повреждение.

Разработан лоолодонатольный алгоритм расчета, позволяющий при неизменной конфигурации сети рассчитать все возможные виды повроадоний зп один проход алгоритма.

При использовании метода возможно получение значений токов гашратороя, посылаемых к мосту повреждения, а также токов во всох вотнях и напряжений по всех узлах расчетной схемы.

Практическая полезность.

I. Гапрнботшпшо методика и алгоритм метода р.чочота |>огмш-эовачи для компм'.'»ч»роь, ссгмосымих ¡1^ ГС И ¥5/2 на жиже

PASCAL п лили комплоиса программ, который иотолнот ип стадии прооктироппния и н условиях рксмлуптация сложных ЭС рассчитывать 20 видов аварийных рпкимоп, сллпапшх с нарушениями симметрии.

2. Комплекс программ • расчета режимов носяммотрич1шх повреждений в ЭС можно включит), л оостпм математического обосночеиия оптомптизиропсняих спетом дислотчорского управления (АСДУ) ЭС и использовать для оперлтишнх рпчптон.

3. При шзизмвнной Kon<JiMi-урации олектричоской систему комплекс программ обоспочивпот шеокум скорость расчета всех видов повреждений рассматриваемого элемента.

4. Теоретические результаты диссортациошгой работа и комплекс программ жшго истюльзопать в учебном процессе для лабораторных работ, itypcojioi'o к дипломного проектирования.

Внедрение результатов. Результата работа переданы в ОНИЛ Факультета Элоктроэшрготохникк и автоматики Киевского политех-ничоского института для дплмюйшого разлития и внедрения в онер-готике СНГ. Планируется использование разработок автора по темэ диссортпции В УСЛОВИЯХ ОбТ.ОДИИОШгай гшоргосистомн Сирийской Арабской Республики. Также данная работа будот применено в учебном процоссо в утшорситото г. Халоб.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной роботы докладывались но кафодро автоматизации оноргосистем КШ, опубликованы в сборпико докладов X научной конференции "Моделирование электроэнергетических систем" (Каунас, октябрь 1991г.), Всего по тома диссертации опубликована 3 работы. •

Структура й объем роботы. Диссертация состой^ из введения, Пяти глав, выводоа и заключения, изложетшх на 251 страницах Текста, списка литературы, состоящего из 68 нриманований, содержит 38 рисугпсов и 2 ириложвшя.

В первой главе рассмотрены оОвдо вопросы расчетов аварийных режимов ЭС как основы для дальнейших исследований. Приведены основные положения метода симметричных составлявдих и вго развитие применительно к расчету сложных носимметричных режимов. Даны краткий обзор и анализ известных методов расчета несимметричных режимов, сформулировано пподшгко в сущность продлагп-емого метода расчета. Определены грпгшчше условия для простых видов повреждений.

Предлагаетея применено блочно-матричного мотода, использующего комбинацию методов узловых сопротивлений и узловых ырово-димостей, в котором осуществлено формализация операций, связанных с ролью заданных и искомых величии. Влочно-матричшй метод не требует операций трансфигурации расчетных схом и иозтому удобен для реализации на ПЭВМ.

В основе блочно-магричяого мотода лежит разделение узлов расчетной схемы по их роли в явлении к.з. на три группы: генерирующие, нагруэочмыо и узлы к.з.

Для учотв влияния режима холостого хода на аварийный режим применен метод наложения. Математическая модель х.х. представлена матричным соотношением

Угг У г и Угк ■ В? ■ ■ п

Ун г Ун к Унк X ы = 0 (1)

Укг Укя Ykk tó О

где У - блоки матрицы узловых прошдимостей ;

г, и, к - обобщенные индексы соответственно генераторных, нагрузочных узлов и узлов повреждения;

В*, и1 I* векторы ЭДС, напряжений и токов в узлах электрической сети в режиме х.х.

Для учета насимметрии аварийных режимов применен метод ряя-ложония на симметричные состашшющио. Математические модели прямой, обратной и нуловой последовательностей представлены блочно-матрнчними уравдонинми одинаковой структуры.

Для прямой послодопатольябсги такая, модель приобретает вид

(2)

ih- 1гч ih ■ 0 й-

Унг Унн Ун к ч AÚ1 = 0

{»1 1 кг Ххн Укк . AÚi -il,

где У1- блоки матрицы узловых тельнооти;

Íí, Ík, ¿Ún, LUÍ - искомые токи прямой последовательности в генераторных узлах и узлах повреждений, падении напряжений

проводимостей прямей посладова-

«{■»да»^" е ^'''^^рузЬ^Й!!*^ У5*лахг^и - 'Узлах.1, понрвх-

ДвЫй. .0 ,01 \И]й7;п:; г,ц ,л , ..„, .... ..

^'ЗДпХ'» « щяуо<>* ИрИС-ТОК« • появился, потому, что .'приняты рпочотныо нштраплония. токов от войтрщвт в сеть. '

Мятомптичоская «одаль обратной. РЧОД^Доватодьнрсти о исталь-з(Йп){йэи;«япплоп1Ч|ш»: обоаш гаонмй..приоарвтав? ввд.,,1,

V 0 ■

У'нг Уин Унк к 1 .„.О

,,, Укг ... Уки Укк ГШ .

Днрлогичто для рулопой послодо1затЬлглости

¿0 ¿О ¿0 II г . х :1гн - : ■ ' 1гк ' о (

■•'•■¿о'"Л| - '¿о ¿о-: • 1нг . . 1нн. Хнк к ЧУЙ ' = 0

. 'Г Укг '1' ' Уки ; Укк'

Одним из наиболее эффективных- мэтодов.-пр0оброзования(.сиат9- . ми л1птШшх|уравкр1шй;явдяАл,ся бперчвдш. кордановшс ^исключений, при-которых* происходит,,дероменгз!-мост-' заданных И некоих величин.

Нап£Шр;;' Л&1Я' «йдали' (йэвостны<? токи . 11=л О ставятся .на мвоуо,,

искомых напряжений 1)н, а известные токи 15» 0 оказываются1 ■ на

месте искомых напряжений и*. Это можно записать , ' 4

ИЙ- 18; и& ' г- Д*< ГДО Дн " ■ О.

Аналогично для модолей (2), (3) и (4) "' :

ли! ' *■=► 0; Ш .«-' г: г< 觫-♦ 0; ;; Лк',,

¿н *-» О; -1?. (б)

1 В розультато жордановых исключопий блоки,проводимостей Угг : заменяются собственными проводимостями генераторных узлов, блоки проводимоотой", .-имеющие один индекс. г " - безразмерными величинами, которые определяют доли., участия состютсшуюцик гвперо-

торов токе короткого замыкания. Блоки проводимосте& Уин, Унк,

Укн'И -Укк превращаются в.блоки:собственных й взаимных сопротивлений соотнотстпувдих узлов. ■ ■'' ' 1

-6В результате умножения праобразоваших матриц ¡грямой, обратной я нулевой послэдовательностей на воктори СО, 0, -1к) соответствующих последовательностей получаются воктори напряжений зтих ко по еле до в а те л ы ю с т ей.

Аварийный режим опорной- фшм при любом виде повреждения макот быть шражон суммой получошшх векторов напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей и режима х.х.

Во второй главе рассмотрен метод расчета простых видов коротких замыканий.

На начальном этше применения моделей <1)~(4) в вектор токов помещаются но фактические значения токов, которые еще но известии, о одтшчше токи. Полученные при этом воктори напряжений умножаются на корроктирующио ковффипдвнта а, р и у для прямой, обратной и лущеной последовательностей, которые представляют ообой масштабные коэффициенты фактических токов короткого зямикшия. Затем масштабированннв векторы суммируются о вокто-ром, нолучоншм из рокима холостого хода

[и] =[«* ] + а[й< ] + р[иг ] + 7[«°] (6) '

Формула для определения корректирующих коэффициентов выводятся из граничных условий работы опорной фазы в узле ловре-адвния, которпо имоют вид: для трехфазного к.з.

иг Ч а И = 0; р » ] » О, (7)

при двухфазном коротком замыкании

ур. + а Ы » р а + р «= О, (8) .

в случае двухфазного к.з. .на землю

Р« + а ¿к » р Й = 7 Й8; а + р + 7 = О, (9)

для однофазного к.з

т + а VI 1 р Ы 4 у ТЙ = о; а - Р «= Т- ' (10) Посколыу нот явного различия ыняду иагруаочшкд! узлами и узлами повреждений, о для определения токон поврвкдзнчй чвобхо-димы только сопротивления и напряжения х.х. в уме повреждения, при шизмбшюй каифигуршши соги мото рас.елт-лть лыбда вида понровдоний, прог.одя преобразование матркц всего один раз. •Так как место и вид к.з. оледоляются после ^ч.обраг-ювашя матриц

нромдимостой. Это окапывается лпташм преимуществом пород другими известными методами при мяссовнх рг,счетах и в оперативном улраплошш.

Кроме того, в результате расчета любого вида зс.з. получаем симметричные составляющее напряжений в коротко замки у том и в нагрузочных уплпх я симметричные еостявлящио токов в генераторных узлах.

В третьей главе рассмотрены двойные короткие замыкания. Под двойными понимаются коротки замнкшшя, яплякдаося сочетанием двух простых видов замыканий, происходящих одно за друг»ш или действующих одновременно (рис.)). Определены режимы двойных замыканий в оотях с изолированной и глухозпземлепной нейтралью, о таете при к.з., возтшрщих на подстанциях с короткозамыка-толями. Всего в главе рассмотрены шесть различных видов двойных замыканий.

При моделировании этих видов к.з., использующем блочно-матричную модоль, особую сложность шэнвазт нахождение симмотри-Ч1ШХ состзвляицих токов в узлах поЕрвпдений.

Необходимо составить выражения для симметричных составляющих напряжений в поврежденных узлах, которые можно ' обозначить буквами К и Л. Для узла К получоом выражения

Uk » UK - IKZKK - ÜZKJ; UK = - IKZKS - KZH?;

u2 = - - iSLS, (H)

где Ük - напряженке в узле К в режиме х.х.; Uk, Ux, Uk- симметричные составлямцио напряжений в узле К ; 1к, 1к, iS - симметричные составляющие токов в узла К; 1л, , ~ то же в узле Я; * 1 * ? * о

Zкк, Zих, Zbk - эквивалентные сопротивло1гия прямой, обратной и нулевой последовательностей мозду узлом питания электрической

сети и узлом К; Z*h, ¿кл, Z»9 - сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей, отражающие влиянио тока в узле К на напряжение в узле Л.

Аналогично для узла Л при аналогичных обозначениях можно записать

Ü Л я TJ/I — jJlZjlJi — 1к7улкUVl а — I '.T Z Л Л — 1Л.7.ЛК i

iß = - - 02)

А В С

1к

1л

И ■ "^"''Ь 'Ьгг7,! ""ГШ.'*'" »-*7"> ?рис 'СГ(т" я Я - • 1 •Г';' "2 л<г.

А

В С

Ы 11 I

-о—С1ИЭ—-

к в с

К

1 о-

рис. 1. Примори двойного к.з., использование корьткозамы-кателя, включения сонротаымшй в дво фазы и к^смнироышного

повреждения в олоктричоской еоти

Ип утих выражений о учетом граничных уолоьий находим значения токов симметричных составлявших п узлах повреждений К и Л.

Одним из наиболее часто ¡¡отрочаккдихоя сложных видов повреждений является двойное замыкание па землю п сетях а изолированной или компеи^ирогшппой шйтрэлш, которое» возтпсает в результате развития однофазного к.з. на землю, когда пробивается изоляция одной из остпшихися фаз.

При двойннх оомшеазшкх на астю в сетях с «полированной или компенсированной нейтралью токи симмотричшх составлямцих и узле К фази В и узле Л фпзн С определяются лиражениями:

Ок- - а2йл*

п -

¿К 4 ¿л V гА 4 2хл - 22кл

Гк . аЛ; 15 = (13)

П -а!к; 1л = -1к! 1л = -йс1к,

где ¿к = ъЛ 4 ¿кк + Ъку.\ ъл = гЛ + г/л + ъЛ.

Прообразовав уравнения (11) и (12) с учетом граничшх условий при двойных знмиканиях на землю в сотях с глухозазомлшшоЛ нейтралью, получим следующие ураянишя

иг = а г! 4 в 1л; П4)

ил - с И + и

гдо А и 2кк + гЛ + Ъ«к\ В = 2ил + а ¿кл 4 а22к5;

С » Ълл 4 2лл + Ьл; В в ¿кл 4 аг2кл 4 а 1х».

Решив систему уравнений (14) с учетом граничных условий,

находим значения симметричных составляющих токов в узлах повреждения .

В третьей главе такко рассмотрена некоторые случаи двух

одновременных к.п, на подстанциях о короткоаамикателями.

На пошгаащих подстывдях без выключателей на ."тороне ВЫСШОГО НЯПрЯЖОИЯЯ при КОРОТКИХ ПаМШШПИЯА В Г)' I"1 действия релейных защит трансформаторов эти зацлты срзОлтипаки' ям включение короткозамнкйголя. В результат^ на таких пидстинцш н-ччш кают дна после доватолмшх к.е.. в рагчшх точках или '.да-.ф/лно двухфозное к.л. п ощюО чичко.

Рассмогрено сочетание двух поелодователышх к.з. в точках К (замыкание между двумя фазами В и С па стороне низшего напряжения) и Л (зашкашэ между двумя фазами В и о на стороне высшего напряжения) - В этом случае симметричный состпвлшдпе токов в узлах повреждений определяются из уравнений (14), если использовать другие виведенные в диссертации значения А, В, С и П.

Рассмотрены также два варианта включения короткоэамыкателя в сетях с глухозаэамлешгой .нейтралью, отличающиеся местом исходного к.з. на стороне низшего или среднего напряжения трехобмо-точноготрансфэрматора. Симметричные составляющие токов в узлах повреждений находятся из уравнений (14) после определил значений А, В, С к С для рассматриваемых вариантов по выведенным в диссертации формулам.

Рассмотрен также случай однофазно-двухфазного короткого оамыкзния в одной точке сети с глухозазомленной нейтралью, выведены формулы для симметричных составляющих тока повреждения в этих условиях.

Время расчета сочетания аварийных повреждений в двух узлах отличается от расчета повреждения в одном узле только на время, необходимое для определения составляющих токов во втором узло.

Четвертая глава посвящена неполнофазным режимам работы ЭС. Под тполнофазпши понимаются режимы, вызванные разрывами одной или двух фаз при перегорании или обрыве проводов, а такте включением сопротивления в одну или два фазы при неодновременной пофазной коммутации (рис.1>.

При разрыве или включении сопротивления между узлами Н и Л симметричные составляйте приращений напряжений в этих узлах описываются вцравмкиями (11) и (12).* При преддолокении, что

1и = -1л (для есох последовательностей), уравнет!я (11) и (12) приобретают вид

дйт = ¿лм - Л г1;

АОлм = - Тл Т?\ (1Б)

АИЙ. = - 12 г°,

где Ея* эквивалентная ЭДС фиктивного источника питпттия относительно мсп'-п ра^рир*;

2«

2г.

¿1 .

+ ¿¿х

2лл

¿2и

22/ы;

¿° «

определяются по выражениям 2х1м ; 2*" =

4 х2ы -22ли.

В диссертации выведены расчетные (Цюрмули для условий разрыва одной фазы А, разрыва двух фаз В и С, включения сопротивления г в одну фазу Айв две фазы В и С.

В пятой глг®е рассмотрены комбинации коротких замыканий о повреждениями, вызывающими неполнофаэный режим. Напримор, сочетания коротких замыканий с разрывами фаз возникают в электрических сетях, где допускается длительная работа двумя фазами (системы ДПЗ). В диссертации рассмотрен полный нэбор вариантов комбинаций разрывов одной и двух фаз с однофазным, двухфазным и двухфазным на землю к.з., один из которых показан на рис.1.

Симметричные составляющие напрпкошй для узлов повреждений Л, М и К (Ли II - узлы раяриг.а, К - узел к.з.) определяются

Ш - йл - Тп ъ\п - О, 2л* - 1к ¿лк! йл = - 1л ¿лл - Зя ¿ли Цл - - 1л

¿1

¿о Ао ли ¿ли -

т' 41 - 1л лыл

»2 *р

4о До

1к ¿.'1К, т' 7' •

» и» - Хи 2ми

й2 = - ,т2 Й* - г* ¿§л - к

(1С)

(IV)

и2

тО 70 - 1и ¿мм

4-0 до Хл ¿Мл

1к ¿»к,

- 1л Ъ К Л;

<18)

комбинаций

и?с а Ой - 1к ¿КК — I» 2ки

Цк = - К - Хм 2'кн — 1л ¿кл;

До До ¿-о т° 7°

и к = - 1в ¿кк - 1У ¿км - 1л ¿кл.

Сравнения (16), (17) м (10) для соответствующих лоталнофазных рожимов и режимов к.з. прообразуются н универсальные уравнения

¿1л А Г» + В 11;

йк = С 1« 4 Й 11,

где А, В, С и £ определяются для кажп.ой соотвотятвущих гршичшх условий.

Решав систому урарнолий П9> с учетом граничим услгппй дна

комбинаций

КО

Л.Л.-Г из

каждого варианта. комйили^вашздгс) порроадоиря, нрхода^ значения симметричных составляющих. токов, в подрсжде.шшх узлах. 'Аналогично п^едыдуцему получаем га'йШг {itraeiftirtэддач^

;11''ч¥а!ш/1образёй,'лвй accëi -'-рЙссмёт^йПых^ жшрйждений

блочно-матричные мо5род кобасп^чиядеж ¡, вфщтфящрьц gagapjçoB npctorux'ji'ïyioma >я.;^ябиш|рс)в1аш*и119)В1,йШН^й'.!«й^ эЯ&¥3?Р,Щеских

сетях Пршгавольной;нон151№ур£уда;ч...';!':,|г UMkJiii'-Ш:- — AVM'Jh'-ЛЛ • j.; 1.■ a-'.--[В■ всех .случаях•:у/швдррадьдощ'ь;у ),годная.,мрэдда 'также; сохраняются,,-• î Ht.-uiu/r¡отм.н-;. ¡^л -,.<-,,. : t; :

¡кп'!!>-|В)Ийадрй'-главе що^щокнщя,

¡подтверждающие правильность ,(..В рксп^ршо-

нталышх• •исоле допаниях йспрл^роваш^три., рарчотпнх ,, схемы.,. .одна .-из.-которых;показана на срир,g.ла м оси-,- ^d-iv;•„■;,, и ; ч.-.,. -, • ; -..Все. расчеты, выполнены с >помр1ВД,1ркрпер^М(>]1тал1;но[,р ,.комплекса программ >ш персональном компьютере.

Анализ результатов ррсдетон ¡. -ва - всех, случаях подтвердил правильность мотод.а,. алгоритмов решения в '"}зйзли<пшх вариантах, их' 'программной' "роайгаации-, *'показал ¿\;оотвеУстшо результатов физическим npeflcieb^pjn^tti-ft чдолк^ош^'афани^щи условий.

Комплекс л^ргрг|йм разработан ,на .языке Turbo paekfll 6.0 для ПОВМ, совместимых „с IBM РСЛ " Структура _ кбюшюкс'а и обобщенный алгоритм показаны %a'Jp;tc.3? >'1 »Л - «>|

'•'? - .'Л "Л ««X fai .. ,-■) , ; • ЗАКЛЮЧЕНИЕ-

и! -.-¡s л - -j'' , ' Выполненные '•-■-исследования позволяют- /сделать следующие

выводы. . .. 'д j ( 'а

> .1, Усложнэ*гае современных энергосистем значительно повышает требования к .расчету различных,видов несимметричных повреждений. Иивзстныо мотоды рошопия'отих задач соДоркат значительное коли честно эвристических опершим,, которыо, может выполнять !тольке специально обучвшгай человек,' и поэтому ни годятся для автоматического исполни uni пц комицюторщ Лоэ^рму необходима разработка (формализованных' методов, обнспочивавдих.простоту алгоритмической и программной рочлипонии. . ,. .. , ,

Р.. Б диссертациирапщт мотод анализа.попроадсчшй .. .трехфазных электрических систем, названный блочно матричным модолиропя-

- Î3 -

рис 2. i!p!im»p расчетной сУйш

1 4-

рис.3. Структура и обобщенный алгоритм работы системы РаиИ

- »1 Молю

1

I Л^груак«

Г ТГнход из_ сист_ейы_]

Г'ГГрос'мотр" ре зу л ьтагов 'I _и_г

гшюд на_НУ

"'4«рм1ф6папй"о "штрЩГУ для""режима"х7х\ и'шкгора ншф¥ш!шя~ Липолнонио К.И. и сифодслонио лектора напряжения рокимв х.х. для ндгрузо'шык.узлов и_ узлов повроадония_____________________

'Формирование матриц ТГ пвчмой, бф1ТтГгой_й~1(улогюй"гюслод;

Выполнение К.И.

Виделонио матриц с.обсл'вонннх и взаимных сопротиплоний для

_____________________________________________________

' 01гродо"Мшо'~,гокб'п' в"узлах'1юпр6ждони{Г ^адяТГрямбй! обратной-и нулевой послод.

"I

Жюакппш" щ)оббрйз6пптй1х "матриц протодим6с"то"й на векторы токов повреждений. Получение векторов напряжений в нагрузочных узлпх и узлах поьривдоний, то^-п в генораторных __________ ________узлах для псох послод. _______

1^01)р6д6лп11Ш1толпих 'нииряко11иЯ^н"у/иих'"для "фаз~*7 Б й~СП [______________с учетом поворотах множителей____|

ГТ!ГтродвлеГше~ток»гГ~ГГЖпюйных влементах ~дляПзгёх"послёдТ1

|/.0'1рёд6Ммо* шяшх" токо"1Гфаз"А7 И" ¿ГС |

Г Шюрацш~отч"ета~1

нием симметричных составляют,»* несимметричного режима.

3. Универсальность могода доказана решением с ого помощью 20 видов повреждений электрических систем, начиная от трохфвэ-ного к.з. и кончая рядом комбинированных пртдолыю поперечных повреждений. Адекватность и достоверность подтверждены провор- , ками физической сути получаемых решений с помощью граничных условия, законов Ома и Кирхгофа. Эффективность формализации решения разнообразных задач на ооново итого метода доказана простотой структурной организации программного комплекса.

4. Расчеты сшдятоя к онродологгию симметричных ооставлящих, токов в узлах повреждений, которио вычисляются для каждого вида повреждения из уравнений «оставляющих напряконий в узлах поврож-дэний и граничных условий. В качество нирамотров расчотной схемы, используемых в соотвотивукщих расчотних формулах, выступают результаты преобразования узловых моделей прямой, обратной И НУЛбБОЙ последовательностей методом корданогшх исключений.

5. В общем случао необходимо составит), уравнония симметрич ных составляющих в узлах повреждений, которые для количества узлов повреждений, равного п, могут быть записаны так:

+ £ ч •й;;

п ♦ £ и - °; ч - °:

3 = 1 1 » 1, Л.

где 1 индекс узла погроадония.

Поскольку количеетт уравнений моныио, чем количество содержащихся в них неизвестных, то для одиэннл'Шог.» решения необходимо добавить недостающее количество уравнений, гчкплими являются уравнония граничных условий. Они имеют . ы*д:

[; г ^ - ° ь

-16«

[ £ V . о ],,

1 = 1 2 о

• к « 1, Л Л» ; 3 - и +1,... ,п,

гдо 1- индекс прямой, обратной и нуловой последовательностей;

к- индекс граничных условий по напряжению;

З- индекс граничных условий по току;

ль количество граничных условий по напряжению;

ф, Ф - элемента множества { О, 1, -1, а, -а, а2, -а?

Решая систему уравнений, получаем значения симметричных составляющих токов в узлах поврекдоний.

6. Любой из видов поврекдоний в п узлах системы описывается 6п уравнениями. При атом уравнения симметричных составляющих напряжений могут быть записаны автоматически, а уравнения граничных условий необходима формировать для каждого узла и каждого вида повреждения отдельно в соответствии с шаблонными

уравнениями, в которых значения коэффициентов фи ср зависят от фазного расположения повреждения. Блочно-матричше операции каких либо ¡затруднений для их формализации и автоматического исполнения на компьютере но вызывают.

7. Результаты исследований реализованы нэ ПЭВМ в виде универсальной программы расчета любых являемых видов поврокде-ний. Экспериментальные расчеты подтвердили о<№>ктивность продлояеншх решен«!».

Основное содержание опубликовано в следукдих работах 1. Щербина Г.В., Шарам А. Влочио-матричный метод расчета токов коротких впмыкший // Энергетика...(Изв. высш. учеб. заведений). - 1990. - N1?. с. -46-48.

?. Щербина Ю.В., Шараи А., Наумченко В.В. Расчет двойных замыканий ив no sum блочно-матричным методом // Энергетика...(Изв. высш. учеб. заведений). - 1991. - N'2. - с. 0-11.

3. Щербина Ю.В., Шарам А., Нвумченко В.В. Блочно-матричнай метод моделирования несимметричных н комбянировашшх коротких рпшкапнй // Тозисы докладов X научной конференции "Моделирование электроэнергетических систем", I-II секция.-- Каунас, октябрь 1991 г.- с. 118.