автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение устойчивости системы электроснабжения промышленного предприятия с собственными электростанциями при коротких замыканиях

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР.

На правах рукописи 00344УИие

РОТАНОВА Юлия Николаевна

ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ С СОБСТВЕННЫМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ ПРИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ

Специальность 05 09 03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О 2 окт 2008

Магнитогорск - 2008

003447808

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им Г.И Носова» на кафедре электроснабжения промышленных предприятий

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

МАЛАФЕЕВ Алексей Вячеславович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

САЛТЫКОВ Валентин Михайлович

кандидат технических наук, доцент МУГАЛИМОВ Риф Гарифович

Ведущая организация - ОАО «Магнитогорский

металлургический комбинат», г Магнитогорск

Защита состоится 23 октября 2008 г в ¿7 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212 11104 при ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И Носова» по адресу: 455000, Челябинская обл, г Магнитогорск, пр Ленина, д. 38, ауд 227

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им Г И Носова»

Автореферат разослан «22» сентября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212 111 04, к т н , доцент

КЭ Одинцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Быстрые темпы развития собственной электроэнергетической базы крупных промышленных предприятий вызывают серьезное усложнение установившихся и переходных эксплуатационных режимов и существенно расширяют круг задач, решаемых при управлении ими Важным условием надежной работы собственных источников электроэнергии является устойчивость синхронных генераторов при параллельной и раздельной работе с энергосистемой Задача обеспечения устойчивости при этом возлагается на диспетчерский персонал энергохозяйства предприятия

Наиболее распространенным видом аварийных режимов, вызывающих нарушение устойчивости, следует считать короткие замыкания, которые в условиях промышленной системы электроснабжения (СЭС) могут сопровождаться выходом участка сети с местной электростанцией на раздельную работу с энергосистемой Это может приводить к нарушению устойчивости и остановке электростанций и производственных цехов, что может повлечь за собой значительный материальный ущерб С целью его предотвращения диспетчерскому персоналу необходимо прогнозировать переходные режимы, вызванные аварийными ситуациями

Для выполнения такого анализа требуется соответствующее математическое и программное обеспечение Программное обеспечение, используемое на сегодняшний день, ориентиррвано на особенности районных энергосистем и в условиях промышленного предприятия не позволяет учесть отдельные крупные электроприемники, задавать комплексную нагрузку с характерным составом электроприемников, выполнять расчеты режимов при отсутствии связи с энергосистемой.

В связи с этим появляется необходимость разработки алгоритмов и программного обеспечения, предназначенного для анализа устойчивости при больших возмущениях режима в системах электроснабжения с собственными электростанциями, позволяющего учесть влияние отдельных электроприемников, динамических характеристик комплексной нагрузки и возможность отделения от энергосистемы

Степень научной разработанности проблемы Вопросы динамической устойчивости были рассмотрены В А. Венико-вым, М М Ботвинником, П.С Ждановым, А Н Цовьяновым, В В. Ежковым, А А Горевым, П С Мануссоном.

Несмотря на широкий спектр работ, в них не рассмотрены вопросы динамической устойчивости при трехфазных коротких замыканиях с последующим выходом местных электростанций на раздельную работу и учетом динамических характеристик для основных технологических групп электроприемников в условиях промышленных предприятий

Целью работы является повышение эффективности управления ре-

жимами систем электроснабжения промышленных предприятий (СЭСПП), имеющих собственные источники электроэнергии, за счет прогнозирования переходных режимов и оценки динамической устойчивости при трехфазных коротких замыканиях (ТКЗ)

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи

1 Разработать математические модели генераторов собственных электростанций и их систем регулирования, учитывающие реакцию технологического оборудования на быстрое изменение параметров режима, с целью анализа динамической устойчивости при коротких замыканиях

2 Создать методику расчета динамических характеристик отдельных электроприемников и комплексной нагрузки промышленного предприятия

3 Разработать алгоритм расчета переходных режимов и анализа динамической устойчивости при ТКЗ, учитывающий возможность выхода на раздельную работу в результате их отключения с последующей ресинхронизацией

4 Получить расчетным путем динамические характеристики по напряжению отдельных электроприемников основных цехов промышленного предприятия

5 Разработать алгоритм оценки динамической устойчивости при работе автоматики предотвращения асинхронного режима

6 Осуществить программную реализацию разработанных алгоритмов

7 Провести анализ режимов ТКЗ в условиях системы электроснабжения ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК») при помощи разработанной программы, выявить условия сохранения динамической устойчивости и наиболее важные факторы, влияющие на устойчивость

8. Разработать мероприятия по повышению динамической устойчивости для условий системы электроснабжения ОАО «ММК»

Методы исследования. Поставленные задачи решались на основе теоретических исследований и вычислительного эксперимента, теории динамической устойчивости энергосистем, теории электрических машин и тепловых двигателей, метода последовательных интервалов, модифицированного метода последовательного эквивалентирования, методов математической статистики Исследования проводились с помощью оригинального программного обеспечения

Достоверность и обоснованность научных результатов выводов и рекомендаций подтверждается:

1 Соответствием результатов вычислительного эксперимента экспериментальным данным и сведениям об аварийных отключениях

2 Корректным использованием методов последовательного эквивалентирования и последовательных интервалов, а также апробированных математических программных пакетов обработки экспериментальных данных

3. Использованием реальных технических характеристик оборудования. Научная новизна.

1 Для прогнозирования аварийных и послеаварийных режимов разработан

новый алгоритм расчета переходных режимов при коротких замыканиях в системе электроснабжения с собственными электростанциями, сопровождающихся выходом на раздельную работу с возможностью восстановления синхронной работы с энергосистемой Алгоритм предусматривает учет динамических характеристик электроприемников и характеристик систем регулирования скорости паровых турбин местных электростанций, а также действия противоаварийной автоматики

2. Предложен алгоритм расчета переходных режимов короткого замыкания в автономно работающей системе электроснабжения с собственными источниками электроэнергии, позволяющий учесть характеристики систем регулирования скорости паровых турбин местных электростанций

3 Создана методика расчета начальных значений токов короткого замыкания и остаточных напряжений в системе электроснабжения как при параллельной, так и при раздельной работе с энергосистемой с учетом динамических характеристик комплексной нагрузки предприятия и его подразделений и параметров предшествующего режима.

4 Разработана усовершенствованная методика расчета динамических характеристик отдельных электроприемников по напряжению, предназначенная для анализа аварийных режимов в условиях системы электроснабжения промышленного предприятия, позволяющая учесть глубокие снижения напряжения при ТКЗ и быстрое восстановление напряжения при их отключении

5 Предложена методика получения характеристик изменения комплексной нагрузки (ХИКН) при больших возмущениях режима с учетом состава электроприемников, позволяющая учесть выбег и самозапуск двигателей

Прастическая значимость результатов работы.

1 Созданный программный комплекс позволяет осуществить анализ динамической устойчивости в вероятных аварийных ситуациях при планировании нормальных и ремонтных эксплуатационных схем в электрических сетях крупных промышленных предприятий с собственными электростанциями.

2 Программный комплекс дает возможность оценивать быстродействие устройств релейной защиты и автоматики по критерию сохранения динамической устойчивости при трехфазных коротких замыканиях

3. Применение программы расчета позволяет выполнить проверку релейных защит по чувствительности в режимах раздельной работы системы электроснабжения с местными источниками электроэнергии

4 Разработанный программный комплекс может быть использован оперативно-диспетчерским персоналом в качестве советчика диспетчера для обеспечения правильности принимаемых решений

Реализация результатов работы. 1 Разработано программное обеспечение расчета установившихся и переходных режимов короткого замыкания с учетом возможного выхода на раздельную работу, официально зарегистрированное в Федеральной службе по па-

тентам и товарным знакам РФ, которое используется для прогнозирования аварийных режимов с оценкой динамической устойчивости и эффективности действия релейной защиты и противоаварийной автоматики в распределительных сетях ОАО «ММК»

2 Разработанная программа опробована в центральной электротехнической лаборатории (ЦЭТЛ) ОАО «ММК», на диспетчерских пунктах теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и центральной электростанции (ЦЭС) Разработаны и внедрены мероприятия по реализации результатов работы, дающие возможность повысить надежность и устойчивость работы двигателей собственных нужд и турбогенераторов ТЭЦ и ЦЭС, что позволит уменьшить недоотпуск электроэнергии в сети ОАО «ММК» Ожидаемый экономический эффект от внедрения программного комплекса на ТЭЦ составляет 1204, 9 тысруб/год, на ЦЭС- 1051,9 тыс руб /год

3 Теоретические и практические результаты работы использованы в учебном процессе при курсовом и дипломном проектировании для студентов специальности 140211 «Электроснабжение»

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Алгоритм расчета и анализа переходных режимов при коротких замыканиях, позволяющий проанализировать процессы при аварийном отделении от энергосистемы и восстановлении параллельной работы

2 Алгоритм расчета и анализа переходных режимов при коротких замыканиях в автономно работающей системе электроснабжения с учетом действия автоматических устройств

3 Методика расчета и анализа начальных значений токов короткого замыкания и остаточных напряжений при параллельной и раздельной работе с энергосистемой с учетом динамических характеристик электроприемников и ХИКН при больших возмущениях

4 Методика расчета динамических характеристик индивидуальных электроприемников

5. Методика получения ХИКН при больших возмущениях с учетом состава нагрузки

Апробация работы.

Основные положения, выносимые на защиту диссертации и основные аспекты глав обсуждались на научно-технических конференциях и семинарах по итогам научно-исследовательских работ за 2003-2008 гг(г. Магнитогорск), Всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и специалистов 2006-2007 г «Энергетики и металлурги - настоящему и будущему России» (г Магнитогорск, 2006-2007 г.), Международных научно-технических конференциях молодых специалистов (г Магнитогорск, ОАО «ММК», 2006-2007 г), 5-й Международной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007 (Санкт-Петербург, 2007 г), Второй ежегодной международной научно-технической конференции «Энергетика и

энергоэффективные технологии» (г Липецк, 2007 г), научных семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий Магнитогорского государственного технического университета (МГТУ) им Г И Носова

Публикации. По результатам исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций материалов диссертационных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав с выводами, заключения, библиографического списка из 121 наименования и 9 приложений Объем работы составляет 144 страницы, включая наличие 29 рисунков и 14 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследования, дана общая характеристика работы и названы основные положения, выносимые на защиту

В первой главе проводится анализ состояния дел и обзор исследований в области противоаварийного управления режимами электроэнергетических систем и систем электроснабжения промышленных предприятий (СЭСПП), методов расчета установившихся и переходных режимов, методов анализа динамической устойчивости, способов представления электрических нагрузок и методов расчета асинхронных режимов, ресинхронизации и самозапуска двигателей

Выполненный анализ работ по оценке динамической устойчивости СЭСПП предприятий позволяет сделать вывод, что разработанные ранее методы не дают возможность производить расчет режимов трехфазного короткого замыкания при раздельной работе с энергосистемой с последующим восстановлением параллельной работы в сложных системах электроснабжения, а существующие способы оценки динамической устойчивости применимы только либо к энергосистемам, либо к простым системам электроснабжения Авторами работ не охвачены вопросы определения динамических характеристик отдельных электроприемников и характеристик изменения комплексной нагрузки промышленного предприятия при больших возмущениях, предназначенных для анализа аварийных режимов Следовательно, для прогнозирования переходных режимов в сложных СЭСПП с собственными электростанциями необходимо разработать соответствующее математическое и программное обеспечение

Вторая глава посвящена разработке алгоритмов расчета переходных процессов в режиме короткого замыкания при параллельной работе и раздельной работе с энергосистемой с последующим восстановлением параллельной работы, методики расчета начальных значений ТКЗ и остаточных напряжений при параллельной и раздельной работе.

В разработке эксплуатационных режимов СЭСПП особое место занимает расчёт переходных режимов при коротких замыканиях, качаниях синхронных машин, резких изменениях напряжения Результаты расчёта в целом позволяют оценить динамическую устойчивость узлов нагрузки предприятия, и работу устройств релейной защиты и автоматики, а также выявить предельное время отключения короткого замыкания

Разработанный алгоритм основан на сочетании модифицированного метода последовательного эквивалентирования и метода последовательных интервалов Для каждой конкретной машины взаимосвязь с остальными элементами учитывается путем расчета промежуточного установившегося режима на каждом шаге интегрирования Любой элемент схемы представляется в виде комплексных значений э д с и проводимостей Исходными данными для расчета переходного режима являются параметры начального установившегося режима. В результате его расчета определяются значения электромагнитных мощностей электрических машин, а также токов и напряжений режима, предшествующего короткому замыканию По значениям комплексных величин токов определяются э д с синхронных машин в продольной и поперечной оси. Полученные величины напряжений определяют характер взаимодействия между отдельными машинами в переходном процессе

При отделении системы электроснабжения от питающей энергосистемы возникает небаланс вырабатываемой и потребляемой активной и реактивной мощностей, при этом изменяются частота и напряжение Новое установившееся значение частоты будет определяться работой первичного и вторичного регуляторов скорости турбин и динамическими характеристиками комплексной нагрузки В разработанном алгоритме (рис 1) предусмотрена возможность рассмотрения следующих разновидностей режимов после ликвидации короткого замыкания ликвидация ТКЗ за счет отключения элемента сети с сохранением параллельной работы, ликвидация ТКЗ с отделением от энергосистемы и последующей ресинхронизацией в результате действия релейной защиты и противоаварийной автоматики, а также ликвидация ТКЗ в выделенной сети

Особый интерес при расчете переходных процессов, сопровождающихся выходом собственных электростанций на раздельную с энергосистемой работу, представляет анализ изменения асинхронной мощности

Во время короткого замыкания скорости роторов генераторов неравномерно возрастают. Поэтому выход на раздельную работу после отключения поврежденного элемента происходит с различными скоростями вращения Кроме того, скорость роторов генераторов начинает изменяться в результате возникшего небаланса мощностей из-за отсутствия связи с энергосистемой Для сохранения нормальной работы узла синхронные генераторы и электродвигатели должны втянуться в синхронизм друг относительно друга Процесс втягивания в синхронизм обеспечивает дополнительный электро-

магнитный момент на валу, который обусловлен наличием асинхронных мощностей При раздельной работе каждый из генераторов выдает собственную мощность, соответствующую собственной частоте вращения Относительно него все остальные генераторы выдают или принимают некоторую асинхронную мощность в зависимости от соотношения скоростей рассматриваемой пары генераторов С другой стороны, текущий генератор также будет выдавать (принимать) некоторую асинхронную мощность относительно других генераторов Взаимное скольжение рассматриваемого генератора относительно остальных определяется

,„(.1) _,„(')

, _0)(п-1)-(0(п-1) , (1)

Ш(п-1)

где ^номер текущего генератора Взаимные скольжения остальных генераторов относительно рассматриваемого определяется аналогично Составляющие асинхронной мощности определяются, а) от токов в цепи обмотки возбуждения и в поперечном демпферном контуре

аСГ,'Я 1=1 2и^0)и£х;)0)^0>(,+(5<м)та0))2) ,='2иИо*(1)и**'<1(/>*йО>(и(,Ои№и>)2)

Р .»0.0 , (2) "асМч _ расГ,Ц + "асМя '

где и0) - составляющая напряжения на выводах генератора ], определяемая генератором с номером 1, Т'а - переходная постоянная времени синхронной машины по продольной оси, Т^ - сверхпереходная постоянная времени синхронной машины по продольной оси, ха - синхронное индуктивное сопротивление, х'а -переходное сопротивление, х"^ - сверхпереходное сопротивление, Б(П) - скольжение ротора генератора, (п)- расчетный интервал времени, б) от токов в продольном демпферном контуре - находится аналогично составляющей от токов в цепи обмотки возбуждения и в поперечном демпферном контуре, исключая второе слагаемое

Суммарная асинхронная мощность равна р = р ,. + р ,. (3)

ЭС ЗСГ ,1(| ЗС1и

Разработанные алгоритмы применимы для оценки динамической устойчивости с учетом изменений конфигурации сети в аварийных ситуациях и в ремонтных или послеаварийных режимах с учетом динамических характеристик нагрузки

НЕТ

Расчет установившегося режима при параллельной работе с энергосистемой

И

Расчет установившегося режима при раздельной работе

Расчет установ ившегося режима ТКЗ при раздельной работе

Расчет короткого замыкания при параллельной работе

Определение небаланса мощностей на валу генераторов • 01 и приращений угла, 5(1 )=§о+Д5(])

Т

Определение приращения скорости и 03(1) ш<0) + Лй)(|)

Определение асинхронной мощности и тротОЬ^тсгШ^ параметров векторной диаграммы

Количество временных шагов *

Определение приращений переходных и сверхпереходных э д с

Определение приращения от действия регулятора скорости с учетом паровых объемов и степени нечувствительности (10-12)

Определение небаланса на валу машины, приращений угла ротора и скорости, нового значения скорости и углов

Г

ТКЗ с отключением элемента

ТКЗ с выходом на раздельную работу и последующей ресинхронизацией

ТКЗ в выделенной сети

Определение э д с и разложение по вещественной и мнимой осям

С(п) - Е(п) со*

8(п) + АгвЩп)

I Е(п> ""[»(.1)*Лг»и(п)]

Определение нового значения асинхронной мощности (3-6) и

Расчет переходного процесса в принятых условиях

Еывод результатов

^ Конец

Расчет промежуточного установившегося режима

~Г

Рис 1. Блок-схема расчета переходного процесса при параллельной и раздельной работе и режима короткого замыкания

В третьей главе представлены математические модели устройств автоматических регуляторов возбуждения синхронных генераторов и синхронных двигателей, а также автоматических регуляторов скорости (АРС) паровых турбин При расчете переходных процессов и исследовании устойчивости систем электроснабжения одной из основных задач является математическое моделирование регуляторов скорости турбин и возбуждения синхронных машин, а также устройств противоаварийной автоматики, т к. именно они оказывают значительное влияние на устойчивость системы.

Математические модели и законы управления системами регулирования синхронных машин должны быть согласованы с моделями анализа установившихся и переходных режимов Для определения параметров установившегося режима и расчета переходного процесса во времени необходима возможность определения э д с и проводимости с учетом действия регуляторов Для этого определяется приращение э д с от действия регулятора возбуждения для наиболее распространенных устройств АРВ

ЛЕрег(п)

ME(iii+k0UiMiL)+k05 Мл)+к0ли "'"Г"';;0

'р(О) U(0) 8(0) U(0)At

,(4)

где kOI,kou,k05,k0iSl) -коэффициенты усиления по току, напряжению, углу,

производной напряжения, 1р(П)-реактивный ток

По полученным значениям в математической модели АРВ выполняется корректировка вынужденной составляющей э д с возбуждения с учетом уставок регулятора, постоянной времени и законов регулирования.

Ерег(п)=Ерег(0)+ДЕрег(п) И AEqe(n)=(Eper(n)-Eqe(n-l))^- ^

Eqe(n)=Eqe(n-l)+iEqe(n)- (6)

При отсутствии АРВ и форсировки возбуждения э д с

bqe неизменна, а

при работе форсировки определяется постоянной времени возбудителя Те и ограничивается потолочной э д с. с учетом ее максимальной продолжительности равной 1 мин В математических моделях тип возбудителя учитывается соответствующей величиной постоянной времени возбудителя Те Учитывая большое разнообразие типов регуляторов и их характеристик, нецелесообразно использовать усредненные параметры эквивалентного генератора. Метод последовательного эквивалентирования в сочетании с методом последовательных интервалов дает возможность каждую синхронную машину вводить в расчет реальными характеристиками, определяя значение регулируемого параметра во времени на каждом интервале расчета

Учет АРВ влияет на приращение переходной э д с в поперечной оси, которая определяет токи и напряжения, а также дополнительное приращение активной мощности и соответственно изменение угла, что способствует более корректной оценке динамической устойчивости синхронных машин

Математическая модель АРС в переходном режиме должна обеспечи-

вать учет дополнительного момента, обусловленного действием регулятора с учетом его степени неравномерности, зоны нечувствительности, постоянной времени сервомотора, влияния парового объема за регулирующим клапаном

При коротких замыканиях достаточно важным представляется учет влияния паровых объемов между регулирующим клапаном и первым рядом лопаток турбины на переходный процесс Это влияние обусловлено расширением пара за клапаном при его закрытии и вытеканием пара в конденсатор с дополнительным воздействием на лопатки Для его учета предлагается воспользоваться уравнением парового объема, которое для турбины без промежуточного перегрева выглядит следующим образом1

ÉP = JÎ___Р_ , (7)

dt Ts тр

где Тр - постоянная времени парового объема, Ts - постоянная времени регулятора скорости, р = W - изменение давления в паровом объёме, ц = V -

/ "О / zmnx

перемещение регулирующего клапана

Решая это уравнение в конечных приращениях и считая, что приращение мощности за счет регулятора Ррег(п) линейно зависит от перемещения регулирующего клапана, получим

дрр(п)=!еМП1_£(^11Д1 и Pp(n)-Pp(-i)+APp(.) ' 09

TjP-rO 'р

Учет паровых объемов позволяет определить дополнительный момент на валу, входящий в уравнение движения, при этом увеличивается максимальный угол ротора, что оказывает отрицательное влияние на устойчивость системы

В четвертой главе проведено математическое моделирование характеристик нагрузки СЭСПП для расчета динамической устойчивости.

При расчете переходных режимов и исследовании динамической устойчивости СЭСПП, имеющих в своем составе собственные электростанции, возникает необходимость математического моделирования нагрузки с целью получения её динамических характеристик, представленных зависимостью активных и реактивных мощностей от напряжения и частоты

Рассмотрение зависимостей P=<p(f) и Q= cp(f) при коротких замыканиях не является актуальным для систем электроснабжения, т к. изменение частоты за время существования ТКЗ до его отключения невелико, что обусловлено инерционностью элементов системы Для проведения практических расчетов при исследовании динамической устойчивости в сложных СЭС, состоящих из электрических машин и разнородной комплексной нагрузки, необходимо получить динамические характеристики вида Р=ф(и) и Q= (p(U) в зависимости от величин остаточных напряжений

На примере объектов металлургического производства можно выделить следующие характерные группы электроприемников высоковольтная синхронная нагрузка, высоковольтная асинхронная нагрузка, тиристорный

электропривод, нагрузка низковольтных электроприемников, дуговые сталеплавильные печи (ДСП) Для питания ДСП сооружаются отдельные подстанции, которые имеют большую электрическую удаленность от узлов питания прочей нагрузки, поэтому включать их в состав комплексной нагрузки нецелесообразно

При исследовании СЭСПП в режиме коротких замыканий весьма важным является учет подпитки от асинхронной и синхронной двигательной нагрузки при различной удаленности от точки короткого замыкания Крупные двигатели в ряде случаев имеют мощность, соизмеримую с мощностью генераторов, и оказывают существенное влияние на динамическую устойчивость, поэтому их учет ведется индивидуальными уравнениями переходных процессов с учетом характера момента на валу.

Моделирование синхронных двигателей аналогично моделированию синхронных генераторов, но следует отметить следующие отличия приводные механизмы не имеют регуляторов скорости и обладают только свойством саморегулирования (механический момент зависит от характера момента сопротивления на валу и скорости вращения ротора), автоматическое регулирование возбуждения осуществляется по иным законам регулирования, обеспечивающим в первую очередь устойчивость самого электропривода, при построении векторной диаграммы синхронного двигателя вектор напряжения опережает вектор э д с , что в результате приводит к изменению формы записи уравнений переходных и сверхпереходных э д с

При расчете переходного режима синхронные двигатели задаются переходной (сверхпереходной) э д с за переходным (сверхпереходным) сопротивлением. Переходные э д с. раскладываются по продольным и поперечным осям, при этом определяются векторы э д с и Е/, которые в начальный

момент времени переходного процесса принимаются неизменными Далее в ходе расчета находятся их приращения по соотношениям, аналогичным уравнениям для синхронных генераторов, и по полученному небалансу мощностей определяется изменение угла, механическая мощность корректируется в соответствии с изменением скорости и характером момента сопротивления Вынужденная э д с Ече изменяется в соответствии с выбранным законом регулирования

Одними из основных потребителей любого промышленного предприятия являются асинхронные двигатели, суммарная мощность которых может быть значительна В связи с этим имеет смысл математическое моделирование асинхронных двигателей для получения их динамических характеристик. При этом следует учитывать возможность подпитки точки ТКЗ от асинхронных двигателей при глубоких снижениях напряжения в сети

Учет подпитки возможен только при представлении асинхронного двигателя э д с Едц за сопротивлением Хдц В настоящей работе для модели-

рования асинхронных двигателей за основу принята видоизмененная форма уравнений Парка-Горева В разработанном алгоритме продольные и поперечные оси связаны с вектором напряжения на шинах Далее определяются параметры векторной диаграммы асинхронного двигателя в исходном установившемся режиме, имеющим место до нарушения нормальной работы и приращения э д с , угла, на основании чего получаются э д с. и проводимости для дальнейшего расчета

Значительную долю цехов металлургического предприятия составляют прокатные цеха, где преобладает преимущественно регулируемый электропривод на базе тиристорных преобразователей В алгоритме тиристорный электропривод моделируется зависимостями Р(1!) и 9(11) с учетом пульсно-сти схемы выпрямления, загрузки двигателя и скорости вращения

К наиболее энергоемким потребителям металлургического предприятия следует отнести ДСП, которые получили широкое распространение на большинстве крупных предприятий в связи с вытеснением мартеновского способа получения стали

Принцип действия регулятора мощности ДСП основан на поддержании постоянства потребляемой мощности, определяемой режимом плавки

Ртре6 = 31трс6|^)2-(1тре6хкс)2И <3тр«б =31тре62хкс (9)

где хкс-индуктивное сопротивление сети, 1тре5 -требуемое значение тока

согласно действию регулятора мощности

Параметры режимов работы ДСП определяются в зависимости от подводимого напряжения, сопротивления короткой сети и дуги

На промышленных предприятиях имеет место большое число электроприводов, различных по мощности и характеру В случае отсутствия централизованной информации об их режимах и параметрах пользоваться динамическими характеристиками индивидуальных электроприемников не представляется возможным. Поэтому следует разработать алгоритм определения динамических характеристик комплексной нагрузки Особого внимания заслуживает исследование динамических характеристик цеховой низковольтной нагрузки, в состав которой преимущественно входят асинхронные низковольтные двигатели, которые моделируются аналогично высоковольтным, и осветительная нагрузка Полученные при наладке электрооборудования индивидуальные динамические характеристики для различных электроприемников могут быть использованы для нахождения комплексных динамических характеристик нагрузки (рис 2)

В пятой главе рукописи проводится оценка динамической устойчивости в условиях системы электроснабжения ОАО «ММК»

В качестве объекта исследования была выбрана система электроснабжения магнитогорского энергоузла, в состав которого входят ТЭЦ (330 МВт)

и узел собственных электростанций ЦЭС (191 МВт) и ПВЭС-2 (97 МВт)

Рис 2 Блок-схема получения ХИКН

ОАО «ММК», имеющих связь по шинам 10 кВ, с общим количеством генераторов 23 В случае работы дифференциальной защиты шин или делительных устройств первой ступени могут возникнуть режимы отделения данных станций, поэтому возникает необходимость исследования различных режимов выхода на раздельную работу, а также процесс восстановления нормального режима, в том числе ресинхронизацию генераторов и самозапуск двигательной нагрузки Существенное влияние на динамическую устойчивость оказывает противоаварийная автоматика, определяющая время существования аварийного режима

В результате проведенного расчета и анализа с помощью программы расчета установившихся и переходных режимов, разработанной при непосредственном участии автора, были получены динамические характеристики отдельных видов электроприемников и ХИКН Разработанная программа «Расчет установившихся и переходных режимов и режимов замыкания на землю систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями» прошла государственную регистрацию в Федеральной службе «Роспатент» (свидетельство № 2008610773)

Зависимости активной и реактивной мощности от напряжения были получены при значительных его изменениях, что необходимо для расчета

режимов коротких замыканий. Построение характеристик произведено на основе состава нагрузки изменяется от параболического до линейного. Ниже приведены (рис. 3.) динамические характеристики изменения комплексной нагрузки для следующих моментов времени после ТКЗ: 0,1 с; 0,5 с; 1 с, и нисходящая ветвь, учитывающая наброс активной мощности во время самозапуска двигателей. При оценке возможности использования среднеквадратичное отклонение других характеристик в диапазоне времен 0,5-2с относительно характеристики при t=0,1 с составляет 4,7%, что является допустимым и позволяет её применять для расчетов в виде регрессионных уравнений, полученных с помощью пакета статистического анализа Statistica 7.0:

2 2 Р = 0,058 + 0, 0528 • и + 0, 9295 ■ U ,0.е. И Q = 0,2508-4,9864 • U + 4, 6894 ■ U ,0.е.

Проанализируем влияние динамических характеристик комплексной

х СЭС ОАО «ММК». Обобщенные нагрузки задавались средними значениями по графикам наиболее загруженных суток по активной и реактивной мощности. В качестве примера было рассмотрено ТКЗ на секции 10 кВ подстанции №85, питающей ЛПЦ №3 и компрессорные Рис.3. Динамические характеристики обобщенной станции, при этом нагрузки для следующих моментов времени ТКЗ: расчет проводился 0,1 с; 0,5 с; 1с

для промежутка времени, равного 6 с. На рис.4 представлены собственные углы всех генераторов с учетом (а) и без учета (б) ХИКН. Из приведенных зависимостей видно, что максимальные значения углов роторов наиболее удаленных от места короткого замыкания генераторов (ТГ№1 паросилового цеха и ТГ№2ПВЭС-2), полученные с учетом динамических характеристик комплексной нагрузки, больше по начальным значениям, амплитуде на 10 % (для ТГ№2 ПВЭС-2 на втором цикле качаний их амплитуда составила 6 по конечным размахам раскачивания углов на 9% (59°) по сравнению со значениями углов, полученными без их учета (54°). Это объясняется тем, что при представлении динамическими характеристиками эквивалентная проводимость сети возрастает.

Таким образом, неучет динамических характеристик ведет к искажению реальной картины переходного процесса, что может привести к ошибке

нагрузки на параметры переходных режимов в условия?

—

/ у ■у

>л 0 ?Vj < 0 а 3 0 у

V 1

К4р

— Р0.1С —Q0.1C Р05с —Q0.5c .....Р1с

----Рсэ.нисходяиря

при оценке динамической устойчивости системы.

При исследовании аварийных режимов в СЭС наиболее важной задачей является анализ режимов ТКЗ, приводящих к нарушению динамической

характеристик характеристик

Рис. 4. Собственные углы генераторов

устойчивости. Кроме того, необходимо оценить возможность восстановления нормальных режимов, в том числе ресинхронизации генераторов и самозапуск двигательной нагрузки.

Как показывают результаты расчета, при выходе на раздельную работу ТЭЦ по шинам 110 кВ после короткого замыкания предельное время его отключения 1Предоткл=0,5 с, а частота в выделившемся узле увеличивается до 50,023 Гц, так как узел является избыточным (рис. 5). При увеличении времени отключения ТКЗ устойчивость нарушается. Наиболее тяжелым случаем является отделение узлов с существенным небалансом мощности при этом предельное время отключения ТКЗ мало и составляет 0,1 с (ТЭЦ).

Работа несинхронного АПВ (НАПВ) сопровождается режимами ресинхронизации генераторов собственных электростанций. Поскольку в режиме короткого замыкания и последующем выходе на раздельную работу могут иметь место значительные расхождения взаимных углов синхронных генераторов и двигателей, процесс ресинхронизации может затянуться, что приведет к нарушению устойчивости других генераторов. Как показали исследования, в целом по узлу предельное время отключения ТКЗ с последующим выходом на раздельную работу составляет 0,2-0,4 с, а время восстановления при успешной ресинхронизации - 0,7-5 с.

Значительное влияние на динамическую устойчивость генераторов и уровень токов короткого замыкания оказывает оперативная конфигурация

сложнозамкнутой сети При этом в случае перехода к радиальной схеме с разрывом связей узловых подстанций между собой устойчивость и токи ТКЗ снижаются по сравнению с конфигурацией, содержащей параллельные кольцевые участки

Созданный программный комплекс позволяет осуществить анализ динамической устойчивости в вероятных аварийных ситуациях при планировании нормальных и ремонтных эксплуатационных режимов в электрических сетях промышленных предприятиях с собственными электростанциями Представляется возможность оценивать быстродействие устройств релейной защиты и автоматики. Разработанный программный комплекс может быть использован оперативно-диспетчерским персоналом в качестве советчика диспетчера

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренные в диссертационной работе теоретические исследования и практические расчеты, направленные на повышение эффективности управления режимами СЭСПП, имеющих собственные источники электроэнергии, за счет прогнозирования переходных режимов и оценки динамической устойчивости при коротких замыканиях, позволяют сформулировать следующие результаты

1 Разработаны математические модели генераторов собственных электростанций, учитывающие реакцию технологического оборудования на быстрое изменение параметров режима и математические модели регуляторов скорости турбин и регуляторов возбуждения генераторов и синхронных двигателей с целью анализа динамической устойчивости при ТКЗ и выходах на раздельную работу

2. Для расчета переходных режимов ТКЗ разработана методика получения динамических характеристик отдельных электроприемников, на основании которой создана методика определения ХИКН, необходимых при отсутствии подробной информации о составе нагрузки

3 С целью прогнозирования диспетчерским персоналом вероятных последствий аварийных ситуаций разработан алгоритм расчета переходных режимов и анализа динамической устойчивости при коротком замыкании, учитывающий возможность выхода на раздельную работу в результате его отключения с последующей ресинхронизацией и ТКЗ в выделенной сети Алгоритм позволяет учесть работу автоматики предотвращения асинхронного хода 5 Разработана методика определения начальных значений токов ТКЗ и остаточных напряжений при параллельной и автономной работе 6. При помощи разработанной программы с целью апробации разработанных алгоритмов и методик проведен анализ режимов ТКЗ в условиях СЭС ОАО «ММК», определена область сохранения динамической устойчивости и произведена оценка наиболее важных факторов, влияющих на динамическую

устойчивость для узла ТЭЦ ОАО «ММК» и ЦЭС ОАО «ММК» Ожидаемый экономический эффект для ТЭЦ составляет 1204,9 тыс руб/год, для ЦЭС 1051,9 тыс.руб/год

7 Разработана и отлажена программа для ЭВМ «Расчет и оптимизация установившихся и переходных эксплуатационных режимов параллельной и раздельной работы с энергосистемой, режимов короткого замыкания и режимов замыкания на землю с оценкой влияния на электрооборудование в системах электроснабжения промышленных предприятий» Программа опробована и внедрена в центральной электротехнической лаборатории и диспетчерском пункте ТЭЦ ОАО «ММК» и ЦЭС ОАО «ММК» Получено свидетельство №2008610773 от 14 02 2008 об официальной регистрации

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ротанова, Ю.Н. Представление машин переменного тока в расчетах динамической устойчивости систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями [Текст]/ Б.И. Заславец, В.А. Игуменщев, A.B. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова// Вестник ЮУрГУ. Сер. Энергетика.- 2008.- Вып. 9 № 11 - С. 3-8.

2. Ротанова, Ю.Н. Модифицированный метод последовательного экви-валентирования для расчета режимов сложных систем электроснабжения (Текст]/ В.А. Игуменщев, Б.И. Заславец, A.B. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова// Промышленная энергетика.-2008- №6.-С. 16-23.

3. Ротанова, Ю.Н. Расчет динамических характеристик синхронных и асинхронных двигателей промышленных предприятий с целью анализа устойчивости систем электроснабжения [Текст]/ В А Игуменщев, А В Малафеев, О.В. Буланова, Ю Н Ротанова// Вестник МГТУ им Г И Носова/ МГТУ Вып. 2 (14)-Магнитогорск,2006 -С 71-75

4. Ротанова, Ю.Н. Анализ устойчивости высоковольтной двигательной нагрузки промышленных предприятий с собственными электростанциями при коротких замыканиях в системе электроснабжения [Текст]/ Б И. Заславец, В А Игуменщев, А В Малафеев, О В. Буланова, Ю Н Ротанова// Труды 5-й Междунар конф по автоматизированному электроприводу АЭП-2007. Сб. докл. науч конф-СПб, 2007 -С 455-457.

5. Ротанова, Ю.Н. Моделирование обобщенной нагрузки промышленного предприятия при расчете переходных режимов в системе электроснабжения [Текст]/ В А Игуменщев, А В Малафеев, Ю Н Ротанова, Р Р Фарсиев, М В Рязанова// Материалы 65-й науч.-техн. конф по итогам НИР за 2006-2007 гг Сб докл // МГТУ Т2 - Магнитогорск, 2007 - С 35-37

6. Ротанова, Ю.Н. Исследование динамической устойчивости в системе электроснабжения ОАО «ММК» для различных конфигураций распределительных сетей при коротких замыканиях на примере ТЭЦ ОАО «ММК»

[Текст]/В А Игуменщев, А В Малафеев, О В Буланова, Ю.Н. Ротанова, Р Р. Фарсиев, М В Рязанова, ЕС Кальченко// Оптимизация режимов работы электротехнических систем: Межвуз сб науч тр / ИПЦ КГТУ - Красноярск, 2008 - С 51-56

7. Ротанова, Ю.Н. Исследование динамической устойчивости системы электроснабжения на примере ОАО «ММК» при трехфазных коротких замыканиях с учетом динамических характеристик нагрузки [Текст]/ Ю Н Ротанова// Сб. докл междунар науч -техн конф «Энергетика и энергоэффективные технологии »/ЛГТУ - Липецк, 2008- С 44-50

8. Ротанова, Ю.Н. Исследование сходимости метода расчета установившихся режимов систем электроснабжения при работе раздельно с энергосистемой [Текст] / В.А. Игуменщев, А В. Малафеев, О.В Буланова, Ю Н. Ротанова // Электротехнические системы и комплексы Межвуз сб науч тр. / МГТУ. Вып 10-Магнитогорск,2005 - С 129-134

9 Ротанова, Ю.Н. Расчет и анализ устойчивости узла ЦЭС-ПВЭС ОАО «ММК» при выходе на раздельную работу и при коротких замыканиях [Текст] / А В Малафеев, О.В Буланова, Ю.Н. Ротанова // Материалы международной науч -техн конф молодых специалистов Тезисы докладов / ОАО «ММК» - Магнитогорск, 2007. - С 113-114

10. Ротанова, Ю.Н. Оценка устойчивости работы собственных электростанций промышленного предприятия при коротких замыканиях с последующим выходом на раздельную работу и ресинхронизацией [Текст] /А В Малафеев, Ю.Н Ротанова, РР. Фарсиев, М В. Рязанова // Теоретические знания - в практические дела Межвуз. сб. науч. тр / Филиал ГОУ ВПО «РосЗИТЛП» -Омск, 2008 - С 86-90 с

Подписано в печать 16 09 2008 Формат 60x84 1/16 Бумага тип № 1

Плоская печать Услпечл 1,00 Тираж 100 экз Заказ 594

455000, Магнитогорск, пр Ленина, 38 Полиграфический участок ГОУ ВПО «МГТУ»

Введение

1. СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА РЕЖИМОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ.

1Л. Аналитический обзор исследований по противоаварийному управлению режимами электроэнергетических систем и систем электроснабжения промышленных предприятий.

1.2. Аналитический обзор методов расчета установившихся режимов.

1.3. Аналитический обзор методов анализа переходных процессов и динамической устойчивости.

1.4. Аналитический обзор способов представления электрических нагрузок при анализе динамической устойчивости.

1.5. Аналитический обзор методов расчета асинхронных режимов, ресинхронизации и самозапуска двигателей.

1.6. Аналитический обзор программ для ЭВМ.

1.7. Цели и задачи исследования.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ УСТАНОВИВШИХСЯ И ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

2.1. Постановка задачи моделирования режимов систем электроснабжения промышленных предприятий.

2.2. Алгоритм расчета установившихся режимов при параллельной работе системы электроснабжения промышленного предприятия с энергосистемой.

2.3. Алгоритм расчета установившегося режима при выходе на раздельную с энергосистемой работу.

2.4. Алгоритм расчета начальных значений токов короткого замыкания и остаточных напряжений при параллельной и раздельной работе.

2.5. Алгоритм расчета переходного режима при параллельной с энергосистемой работе.

2.6. Алгоритм расчета режима короткого замыкания с последующим выходом на раздельную работу в результате внезапного короткого замыкания.

3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АВТОМАТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ СИНХРОННЫХ МАШИН.

3.1. Постановка задачи моделирования.

3.2. Моделирование автоматических регуляторов возбуждения синхронных генераторов.

3.3. Моделирование автоматических регуляторов возбуждения синхронных двигателей.

3.4. Математическое моделирование автоматических регуляторов паровых турбин.

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ.

4.1. Постановка задачи моделирования нагрузки.

4.2. Математическое моделирование высоковольтной синхронной нагрузки.

4.3. Математическое моделирование высоковольтной асинхронной нагрузки.

4.4. Математическое моделирование тиристорного электропривода.

4.5. Математическое моделирование дуговых сталеплавильных печей.

4.6. Математическое моделирование нагрузки низковольтных электроприемников.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОАО «ММК».

5.1. Постановка задачи исследования.

5.2. Характеристика объекта исследования.

5.3. Получение характеристики изменения комплексной нагрузки при больших возмущениях.

5.4. Анализ переходных процессов при трехфазном коротком замыкании с учетом динамических характеристик.

5.5. Определение предельного времени отключения в зависимости от конфигурации системы электроснабжения ОАО «ММК» при трехфазных коротких замыканиях.

5.6. Наложение ремонтного режима работы на аварийный и его влияние на динамическую устойчивость при трехфазном коротком замыкании.

5.7. Исследование самозапуска двигателей.

5.8. Влияние учета отдельных факторов на результаты анализа переходных режимов.

5.9. Оценка эффективности работы противоаварийной автоматики.

5.10. Режим выхода на раздельную работу после короткого замыкания.

5.11. Режим выхода на раздельную работу после короткого замыкания и последующее восстановление параллельной работы.

5.12. Режим короткого замыкания в выделившемся участке системы электроснабжения.

Актуальность проблемы. Быстрые темпы развития собственной электроэнергетической базы крупных промышленных предприятий вызывают серьезное усложнение установившихся и переходных эксплуатационных режимов и существенно расширяют круг задач, решаемых при управлении ими. Важным условием надежной работы собственных источников электроэнергии является устойчивость синхронных генераторов при параллельной и раздельной работе с энергосистемой. Задача обеспечения устойчивости при этом возлагается на диспетчерский персонал энергохозяйства предприятия.

Наиболее распространенным видом аварийных режимов, вызывающих нарушение устойчивости, следует считать короткие замыкания, которые в условиях промышленной системы электроснабжения (СЭС) могут сопровождаться выходом участка сети с местной электростанцией на раздельную работу с энергосистемой. Это может приводить к нарушению устойчивости и остановке электростанций и производственных цехов, что может повлечь за собой значительный материальный ущерб. С целью его предотвращения диспетчерскому персоналу необходимо прогнозировать переходные режимы, вызванные аварийными ситуациями.

Для выполнения такого анализа требуется соответствующее математическое и программное обеспечение. Программное обеспечение, используемое на сегодняшний день, ориентировано на особенности районных энергосистем и в условиях промышленного предприятия не позволяет учесть отдельные крупные электроприемники, задавать комплексную нагрузку с характерным составом электроприемников, выполнять расчеты режимов при отсутствии связи с энергосистемой.

В связи с этим появляется необходимость разработки алгоритмов и программного обеспечения, предназначенного для анализа устойчивости при больших возмущениях режима в системах электроснабжения с собственными электростанциями, позволяющего учесть влияние отдельных электроприемников, динамических характеристик комплексной нагрузки и возможность отделения от энергосистемы.

Степень научной разработанности проблемы

Вопросы динамической устойчивости были рассмотрены В.А. Вениковым, М.М. Ботвинником, П.С. Ждановым, А.Н. Цовьяновым, В.В. Ежковым, А.А. Го-ревым, П.С. Мануссоном.

Несмотря на широкий спектр работ, в них не рассмотрены вопросы динамической устойчивости при трехфазных коротких замыканиях с последующим выходом местных электростанций на раздельную работу и учетом динамических характеристик для основных технологических групп электроприемников в условиях промышленных предприятий.

Целью работы является повышение эффективности управления режимами систем электроснабжения промышленных предприятий (СЭСПП), имеющих собственные источники электроэнергии, за счет прогнозирования переходных режимов и оценки динамической устойчивости при трехфазных коротких замыканиях (ТКЗ).

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математические модели генераторов собственных электростанций и их систем регулирования, учитывающие реакцию технологического оборудования на быстрое изменение параметров режима, с целью анализа динамической устойчивости при коротких замыканиях.

2. Создать методику расчета динамических характеристик отдельных электроприемников и комплексной нагрузки промышленного предприятия.

3. Разработать алгоритм расчета переходных режимов и анализа динамической устойчивости при ТКЗ, учитывающий возможность выхода на раздельную работу в результате их отключения с последующей ресинхронизацией.

4. Получить расчетным путем динамические характеристики по напряжению отдельных электроприемников основных цехов промышленного предприятия.

5. Разработать алгоритм оценки динамической устойчивости при работе автоматики предотвращения асинхронного режима.

6. Осуществить программную реализацию разработанных алгоритмов

7. Провести анализ режимов ТКЗ в условиях системы электроснабжения ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК») при помощи разработанной программы, выявить условия сохранения динамической устойчивости и наиболее важные факторы, влияющие на устойчивость.

8. Разработать мероприятия по повышению динамической устойчивости для условий системы электроснабжения ОАО «ММК».

Методы исследования. Поставленные задачи решались на основе теоретических исследований и вычислительного эксперимента, теории динамической устойчивости энергосистем, теории электрических машин и тепловых двигателей, метода последовательных интервалов, модифицированного метода последовательного эквивалентирования, методов математической статистики. Исследования проводились с помощью оригинального программного обеспечения.

Достоверность и обоснованность научных результатов выводов и рекомендаций подтверждается:

1. Соответствием результатов вычислительного эксперимента экспериментальным данным и сведениям об аварийных отключениях.

2. Корректным использованием методов последовательного эквивалентирования и последовательных интервалов, а также апробированных математических программных пакетов обработки экспериментальных данных.

3. Использованием реальных технических характеристик оборудования.

Научная новизна.

1. Для прогнозирования аварийных и послеаварийных режимов разработан новый алгоритм расчета переходных режимов при коротких замыканиях в системе электроснабжения с собственными электростанциями, сопровождающихся выходом на раздельную работу с возможностью восстановления синхронной работы с энергосистемой. Алгоритм предусматривает учет динамических характеристик электроприемников и характеристики систем регулирования скорости паровых турбин местных электростанций, а также действие противоаварийной автоматики.

2. Предложен алгоритм расчета переходных режимов короткого замыкания в автономно работающей системе электроснабжения с собственными источниками электроэнергии, позволяющий учесть характеристики систем регулирования скорости паровых турбин местных электростанций.

3. Создана методика расчета начальных значений токов короткого замыкания и остаточных напряжений в системе электроснабжения как при параллельной, так и при раздельной работе с энергосистемой с учетом динамических характеристик комплексной нагрузки предприятия и его подразделений и параметров предшествующего режима.

4. Разработана усовершенствованная методика расчета динамических характеристик отдельных электроприемников по напряжению, предназначенная для анализа аварийных режимов в условиях системы электроснабжения промышленного предприятия, позволяющая учесть глубокие снижения напряжения при ТКЗ и быстрое восстановление напряжения при их отключении.

5. Предложена методика получения характеристик изменения комплексной нагрузки (ХИКН) при больших возмущениях режима с учетом состава электроприемников, позволяющая учесть выбег и самозапуск двигателей.

Практическая значимость результатов работы.

1. Созданный программный комплекс позволяет осуществить анализ динамической устойчивости в вероятных аварийных ситуациях при планировании нормальных и ремонтных эксплуатационных схем в электрических сетях крупных промышленных предприятий с собственными электростанциями.

2. Программный комплекс дает возможность оценивать быстродействие устройств релейной защиты и автоматики по критерию сохранения динамической устойчивости при трехфазных коротких замыканиях.

3. Применение программ расчета позволяет выполнить проверку релейных защит по чувствительности в режимах раздельной работы системы электроснабжения с местными источниками электроэнергии.

4. Разработанный программный комплекс может быть использован оперативно-диспетчерским персоналом в качестве советчика диспетчера для обеспечения правильности принимаемых решений. Реализация результатов работы.

1. Разработано программное обеспечение расчета установившихся и переходных режимов короткого замыкания с учетом возможного выхода на раздельную работу, официально зарегистрированное в Федеральной службе по патентам и товарным знакам РФ, которое используется для прогнозирования аварийных режимов с оценкой динамической устойчивости и эффективности действия релейной защиты и противоаварийной автоматики в распределительных сетях ОАО «ММК».

2. Разработана программа и опробована в центральной электротехнической лаборатории (ЦЭТЛ) ОАО «ММК», на диспетчерских пунктах теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и центральной электростанции (ЦЭС). Разработаны и внедрены мероприятия по реализации результатов работы, дающие возможность повысить надежность и устойчивость работы двигателей собственных нужд и турбогенераторов ТЭЦ и ЦЭС, что позволит уменьшить недоотпуск электроэнергии в сети ОАО «ММК». Ожидаемый экономический эффект от внедрения программного комплекса на ТЭЦ составляет 1204,9 тыс.руб./год, на ЦЭС- 1051,9 тыс.руб./год.

3. Теоретические и практические результаты работы использованы в учебном процессе при курсовом и дипломном проектировании для студентов специальности 140211 «Электроснабжение».

Основные положения, выносимые на защиту

1. Алгоритм расчета и анализа переходных режимов при коротких замыканиях, позволяющий проанализировать процессы при аварийном отделении от энергосистемы и восстановлении параллельной работы.

2. Алгоритм расчета и анализа переходных режимов при коротких замыканиях в автономно работающей системе электроснабжения с учетом действия автоматических устройств.

3. Методика расчета и анализа начальных значений токов короткого замыкания и остаточных напряжений при параллельной и раздельной работе с энергосистемой с учетом динамических характеристик электроприемников и ХИКН при больших возмущениях.

4. Методика расчета динамических характеристик индивидуальных электроприемников.

5. Методика получения ХИКН при больших возмущениях с учетом состава нагрузки.

Апробация работы

Основные положения, выносимые на защиту диссертации и основные аспекты глав обсуждались на научно-технических конференциях и семинарах по итогам научно-исследовательских работ за 2003-2008 гг.(г. Магнитогорск), Всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и специалистов 2006-2007 г. «Энергетики и металлурги - настоящему и будущему России» (г. Магнитогорск, 2006-2007 г.), Международных научно-технических конференциях молодых специалистов (г. Магнитогорск, ОАО «ММК», 20062007 г.), 5-й Международной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007 (Санкт-Петербург, 2007 г.), Второй ежегодной международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии» (г. Липецк, 2007 г.), научных семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий Магнитогорского государственного технического университета (МГТУ) им. Г.И. Носова.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций материалов диссертационных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав с выводами, заключения, библиографического списка из 121 наименований и 13 приложений. Объем работы составляет 144 страниц, включая наличие 29 рисунков и 14 таблиц.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ:

Анализ проведенных исследований позволил сделать следующие выводы:

1. Получены уравнения комплексных динамических характеристик нагрузки основных производственных цехов при ТКЗ.

Неучет динамических характеристик в ходе расчета переходного режима приводит к заниженным величинам тока, что является приемлемым для проверки электрооборудования и оценки защит по чувствительности. Однако при анализе устойчивости отклонение угла при оценке влияния высоковольтной и низковольтной нагрузки может достигать 10 %, а отклонение амплитуды качаний - 9% по амплитуде ( см. рис 4 а, б), что снижает достоверность результатов.

2. По критериям динамической устойчивости рекомендован вариант кольцевой сети, поделенной на два параллельных кольца путем отключения шиносоединительных выключателей на всех РУ-110 кВ. В случае возникновения коротких замыканий на электростанциях предельные времена отключения короткого замыкания составят для ТЭЦ-0,6 с, для ЦЭС-0,4 с (см. табл.5.3-5.4), при возникновении на РУ-110 кВ на подстанциях связи: ПС 90-более 1 с, ПС 77-0,9 с, на ПС 60-0,7 с (см. П4), что превышает время срабатывания резервных релейных защит.

3. Наибольший уровень остаточных напряжений наблюдается в варианте деления кольцевой сети на узлы ЦЭС-ПС 30-ПС 96, ПС 90-ПС 63, ПС 77-ТЭЦ, ПС 60 (см. ПЗ), связанные только по напряжению 220 кВ, остаточные напряжения в которых при ТКЗ на шинах 110 кВ подстанций связи составляют 40- 60% от номинального напряжения, в зависимости от расположения точки короткого замыкания.

4. Наименьшего уровня токов короткого замыкания можно достичь за счет деления сети на узлы, особенно для электростанций, значения токов ТКЗ для которых достигают на ТЭЦ-11,1 кА, на ЦЭС-13,14 кА (см. табл.5.5-5.6). Одной из мер снижения токов короткого замыкания рекомендуется деление схемы электроснабжения не на два полукольца по существующей конфигурации, а на отдельные узлы ЦЭС-ПС 30-ПС 96, ПС 90-ПС 63, ПС 77-ТЭЦ, ПС 60, связанные только по напряжению 220 кВ.

5. Произведена оценка эффективности противоаварийной автоматики (см. рис. 5.10), реагирующей на количество проворотов, на примере ТЭЦ при коротком замыкании на РУ-110 кВ при tOTKJl=0,4 с. Отказ противоаварийной автоматики, реагирующей на количество проворотов, при совершении генераторами количества проворотов более 5 приведет к раскачиванию других генераторов и нарушению устойчивости системы электроснабжения в целом.

6. При выходе станций на раздельную работу после короткого замыкания наблюдается увеличение частоты на ТЭЦ (до 50,023 Гц) и на ЦЭС (до 50,305 Гц) (см. табл.5.12 и П6) вследствие сброса нагрузки, что приводит к уменьшению момента сопротивления на генераторах и последующему их ускорению. При выходе на раздельную работу ЦЭС-ПВЭС за счет отключения Т1 и Т2 или ТЗ и Т4 предельное время отключения сокращается до 0,1 с в связи с малой электрической удаленностью генераторов от точки короткого замыкания.

7. При выходе на раздельную работу и последующем восстановлении параллельной работы определяющими факторами являются предельное время отключения короткого замыкания и угол включения. Наиболее эффективным, как показывает расчет, является включение выпавших генераторов на параллельную работу при прохождении угла генератора через ноль (см.рис. 5.17). При раздельной работе узла ТЭЦ и узла ЦЭС-ПВЭС граничным значением времени отключения короткого замыкания является время 0,5 с, что соответствует времени срабатывания максимальной токовой защиты (см. табл.5.13).

8. В случае, когда время восстановления параллельной работы превышает 5 с, при работе АПВ напряжение может достигнуть такого низкого уровня (20 кВ), при котором сработает защита минимального напряжения на двигателях неответственных механизмов.

9. При оценке надежности работы системы электроснабжения наиболее важным фактором является устойчивость генераторов, поскольку проблема роста токов короткого замыкания может быть ликвидирована заменой оборудования. Использованный на ОАО «ММК» способ стационарного деления сети СЭС на ряду со снижением токов короткого замыкания приводит к снижению надежности и существенному снижению динамической устойчивости, которую невозможно повысить путем использования технических средств.

Рассмотренные в диссертационной работе теоретические исследования и практические расчеты, направленные на повышение эффективности управления режимами СЭСПП, имеющих собственные источники электроэнергии, за счет прогнозирования переходных режимов и оценки динамической устойчивости при коротких замыканиях, позволяют сформулировать следующие результаты:

1. Разработаны математические модели генераторов собственных электростанций, учитывающие реакцию технологического оборудования на быстрое изменение параметров режима и математические модели регуляторов скорости турбин и регуляторов возбуждения генераторов и синхронных двигателей с целью анализа динамической устойчивости при ТКЗ и выходах на раздельную работу.

2. Для расчета переходных режимов ТКЗ разработана методика получения динамических характеристик отдельных электроприемников, на основании которой создана методика определения ХИКН, необходимых при отсутствии подробной информации о составе нагрузки.

3. С целью прогнозирования диспетчерским персоналом вероятных последствий аварийных ситуаций разработан алгоритм расчета переходных режимов и анализа динамической устойчивости при коротком замыкании, учитывающий возможность выхода на раздельную работу в результате его отключения с последующей ресинхронизацией и ТКЗ в выделенной сети. Алгоритм позволяет учесть работу автоматики предотвращения асинхронного хода.

5. Разработана методика определения начальных значений токов ТКЗ и остаточных напряжений при параллельной и автономной работе.

6. При помощи разработанной программы с целью апробации разработанных алгоритмов и методик проведен анализ режимов ТКЗ в условиях СЭС ОАО «ММК», определена область сохранения динамической устойчивости и произведена оценка наиболее важных факторов, влияющих на динамическую устойчивость для узла ТЭЦ ОАО «ММК» и ЦЭС ОАО «ММК». Ожидаемый экономический эффект для ТЭЦ составляет 1204,9 тыс. руб./год, для ЦЭС 1051,9 тыс.руб./шд.

7. Разработана и отлажена программа для ЭВМ «Расчет и оптимизация установившихся и переходных эксплуатационных режимов параллельной и раздельной работы с энергосистемой, режимов короткого замыкания и режимов замыкания на землю с оценкой влияния на электрооборудование в системах электроснабжения промышленных предприятий». Программа опробована и внедрена в центральной электротехнической лаборатории и диспетчерском пункте ТЭЦ ОАО «ММК» и ЦЭС ОАО «ММК». Получено свидетельство №2008610773 от 14.02.2008 об официальной регистрации.

1. Веников, В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах Текст. / В.А. Веников 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1970.472 с.

2. Веников, В.А. Электрические системы. Режимы работы электрических систем и сетей Текст. / В.А. Веников, JI.A. Жуков, Г.Е. Поспелов. M.-JL: Гос-энергоиздат, 1975. — 344 с.

3. Чебан, В.М. Управление режимами электроэнергетических систем в аварийных ситуациях Текст. / В.М. Чебан, А.К. Ландман, А.Г. Фишов. М.: Высш. шк., 1990.- 144 с.

4. Барзам, А.Б. Аварийные режимы энергетических систем и их диспетчерекая ликвидация Текст. / А.Б. Барзам. М.: Энергия, 1970. - 184 с.

5. Совалов, С.А. Противоаварийное управление в энергосистемах Текст. / С.А. Совалов, В.А. Семенов. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 416 с.

6. Барзам, А.Б. Системная автоматика Текст. / А.Б. Барзам. М.: Энергия, 1973.-392 с.

7. Глазунов, А.А. Электрические сети и системы Текст. / А.А. Глазунов, А.А. Глазунов. М.: Госэнергоиздат, 1960. - 368 с.

8. Жуков, Л.А. Установившиеся режимы сложных электрических сетей и систем: Методы расчетов Текст. / Л.А. Жуков, И.П. Стратан. М.: Энергия, 1979.-416 с.

9. Идельчик, В.И. Расчеты установившихся режимов электрических систем Текст. / В.И. Идельчик; под ред. В.А. Веникова. М.: Энергия, 1977. - 192 с.

10. Арзамасцев, Д.А. Расчет и анализ установившихся режимов больших электрических систем (часть 1) Текст. / Д.А. Арзамасцев, П.И. Бартоломей, А.В. Липес. // Известия вузов СССР. Энергетика. 1974. - №10. -С. 3-11.

11. Арзамасцев, Д.А. Расчет и анализ установившихся режимов больших электрических систем (часть 2 Текст. / Д.А. Арзамасцев, П.И. Бартоломей, А.В. Липес. // Известия вузов СССР. Энергетика. 1975. - №1. -С. 3-10

12. Лебедев, С.А. Определение импеданеов сложных электрических систем Текст. / С.А. Лебедев // Электричество. 1938. - № 12. - с. 43 - 47.

13. Крон, Г. Исследование сложных систем по частям диакоптика Текст. / Г. Крон. - М: Наука, 1972. - 322 с.

14. Качанова, Н.А. Методика расчета на цифровых вычислительных машинах собственных и взаимных сопротивлений Текст. / Н.А. Качанов. // Труды института электродинамики АН УССР. 1962. - №.19. -С. 65-78.

15. Хачатрян, B.C. Диакоптика и задачи определения обобщенных параметров больших энергосистем Текст. / В. С. Хачатрян, О.А.Суханов // Электричество. 1973.-№4.-С. 1-4.

16. Хачатрян, B.C. Метод расчета узловых сопротивлений сложных схем Текст. / В. С. Хачатрян // Электричество. 1968. - № 7. - С. 6 - 11

17. Мельников, Н.А. К определению эквивалентных сопротивлений. Текст. / Н. А. Мельников // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1963. - № 6. - С. 742 - 746.

18. Горбушкин, В.И. Формирование матриц коэффициентов уравнений пассивных электрических цепей Текст. / В.И. Горбушкин, Т.М. Латышева, Л.А. Трусова. // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1966. - №3. - С. 73 -78.

19. Адонц, Г.Т. Метод расчета узловых сопротивлений электрической системы без процедуры обращения матрицы проводимостей Текст. / Г.Т. Адонц // Электричество. 1973. - № 11. - С. 29 - 33.

20. Гераскин, О.Т. Метод расчета матриц обобщенных параметров для электрических сетей сверхсложной. Текст. / О.Т. Гераскин, А.Ю. Бяков, Л.П. Бяко-ва. // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1974. - №5. - С. 74 - 82.

21. Щербина, Ю.В. Алгоритм обращения симметричных матриц при расчетах электрических сетей Текст. / Ю.В. Щербина, Д.Б. Банин // Электричество. — 1966.-№2.-С. 59-62.

22. Максимович, Н.Г. Методы топологического анализа электрических цепей Текст. / Н.Г. Максимович. Львов.: Изд. Львовского ГУ, 1970. - 276 с.

23. Крумм, Л.А. Обобщение метода Ньютона при управлении электрическими системами. Текст. / JI.A. Крумм. // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1976. - №3. - С. 8 - 13.

24. Идельчик, В.И. Исследование существования, неоднозначности и сходимости решения уравнений установившегося режима электрических систем Текст. / В.И. Идельчик, В.И. Тарасов // Электричество. 1974. - № 4. - С. 9 -12.

25. Тарасов, В.И. Расчет установившихся режимов электроэнергетических систем методом минимизации Текст. / В.И. Тарасов, A.M. Слободской // Электричество. 1990. -№ 5. - С. 16-21.

26. Хачатрян, В.С Развитие гибридного метода расчета установившегося режима электрической системы Текст. / B.C. Хачатрян, Э.А. Этмекчян // Электричество. 1991 - № 1 - С. 6 - 13

27. Игуменщев, В.А. Расчет установившегося режима системы электроснабжения промышленного предприятия методом последовательного эквиваленти-рования Текст. / В.А. Игуменщев, И.А. Саламатов, Ю.П. Коваленко // Электричество. 1986. - № 8. - С. 7-12.

28. Малафеев, А.В. Оптимизация эксплуатационных режимов систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными источниками электроэнергии Текст. / А.В. Малафеев: автореф. дис. . канд. техн.наук: 05.09.03. // МГТУ Магнитогорск: 2004. - 20 с.

29. Ульянов, С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах Текст. / С.А Ульянов. М.: Энергия, 1970. - 520 с.

30. Жуков, В.В. Учет комплексной нагрузки при расчете токов коротких замыканий в электроустановках высокого напряжения. Текст. /В.В. Жуков. // Электричество. 1990-№3 С. 63-67.

31. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций Текст. / Б.Н. Неклепаев, Н.Н. Кувшинский, И.П. Крючков. М.: Энергия, 1978. - 456 с.

32. Щедрин, Н.Н. Токи короткого замыкания высоковольтных систем Текст. / Н.Н. Щедрин. М.-Л.: ОНТИ НКТП СССР, 1955. - 252 с.

33. Горев, А.А. Избранные труды по вопросам устойчивости электрических систем Текст. / А.А. Горев. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 259 с

34. Маркович, И.М. Режимы энергетических систем Текст. / И.М. Маркович. М.: Энергия, 1969. - 352 с.

35. Рюденберг, Р. Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем и установок Текст. / Р. Рюденберг. JL: Энергия, 1981. - 576 с.

36. Кимбарк, Э. Синхронные машины и устойчивость электрических систем Текст. / Э. Кимбарк. M.-JL: Госэнергоиздат, 1960. - 392 с.

37. Ковач, К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока Текст. / К.П, Ковач, И. Рац. M.-JL: Госэнергоиздат, 1963. - 744 с.

38. Гамазин, С.И. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой Текст. / С.И. Гамазин, В.А. Ставцев, С.А. Цырук. М.: Издательство МЭИ, 1997. - 424 с.

39. Баринов, В.А. Режимы энергосистем: Методы анализа и управления Текст. / В.А. Баринов, С.А. Совалов. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 440 с.

40. Ляпунов, A.M. Общая задача об устойчивости движения Текст. / А.М, Ляпунов. Л.: ГИТТЛ, 1950 - 320 с.

41. Жданов, П.С. Вопросы устойчивости энергетических систем Текст. / П.С. Жданов; под ред. Л.А. Жукова. М.: Энергия, 1979. - 456 с.

42. Мамиконянц, Л.Г. Опытное определение сверхпереходной реактивности без поворота ротора Текст. / Л.Г. Мамиконянц. // Электрические станции. -1948.-№5.-с. 10-15.

43. Ботвинник, М.М. Регулирование возбуждения и статическая устойчивость синхронной машины Текст. / М.М. Ботвинник. М —Л.: Госэнергоиздат, 1950.-59 с.

44. Андерсон, П. Управление энергосистемами и устойчивость Текст. / П. Андерсон, А. Фуад; пер. с англ. под ред. Я.Н. Луганского. М.: Энергия, 1980. - 568 с.

45. Веников, B.A. Переходные процессы в электрических системах. Элементы теории расчета Текст. / В.А. Веников, JI.A. Жуков. M.-JL: Госэнергоиздат, 1953.-232 с.

46. Веников, В.А. Методика расчетов устойчивости автоматизированных электрических систем Текст. / В.А. Веников, В.В. Ежков, А.Н. Цовьянов. М.: Высшая школа, 1966. — 248 с.

47. Постников, И.М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин Текст. / И.М. Постников. М.: Высшая школа, 1975. - 320 с.

48. Мануссон, П.С. Переходные процессы в электроэнергетических системах Текст. / П.С. Маннусон. М.: Высшая школа, 1935. - 454 с.

49. Гуревич, Ю.Е. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя Текст. / Ю.Е. Гуревич, К.В. Кабиков. М.: ЭЛЕКС-КМ, 2005. - 408 с

50. Гуревич, Ю.Е. Устойчивость нагрузки электрических систем Текст. / Ю.Е. Гуревич, JI.E. Либова, Э.А. Хачатрян. М.: Энергоиздат, 1981. - 208 с.

51. Воропай, Н.И. Упрощение математических моделей динамики* электроэнергетических систем Текст. / Н.И. Воропай. Новосибирск.: НСО, 1981. -112с

52. Гусейнов, Ф.Г. Исследование на ЭВМ электромеханических переходных процессов эквивалентной синхронной нагрузки электрических систем Текст. / Ф.Г. Гусейнов, Н.Р. Рахманов. // За технический прогресс. 1967- №10. - С. 14-18.

53. Гаджиев, Т.М. Статические и динамические характеристики нагрузки энергосистем Текст. / Т.М. Гаджиев: автореф. дис. . канд. техн.наук: 05.14.02. //Баку-Баку.: 1961.-13 с.

54. Гусейнов, Ф.Г. Эквивалентирование энергетических систем и определение параметров их основных элементов. Текст. / Ф.Г. Гусейнов: автореф. дис. . доктора техн. наук: 05.14.02. //Баку-Баку.: 1965. -43 с.

55. Гусейнов, Ф.Г. О динамических нагрузках энергосистем Текст. / Ф.Г. Гусейнов. // За технический прогресс. 1965- №12. — С. 16-19.

56. Гусейнов, Ф.Г. Исследование на ЭВМ электромеханических переходныхj процессов эквивалентной асинхронной нагрузки электрических систем Текст. /

57. Ф.Г. Гусейнов, Н.Р. Рахманов. // Известия вузов Энергетика. - 1969- №8. - С. 1-5.

58. Горбунова, Л.М. Экспериментальное определение динамических характеристик нагрузки Текст. / Л.М. Горбунова. -// Электрические станции. 1974-№3.- С. 24-27.

59. Авраменко, В.Н. Учет характеристик комплексной нагрузки при расчете устойчивости энергосистем с использованием цифровых вычислительных машин // Киев.: Наукова думка. - 1964- С. 120-127.

60. Авраменко, В.Н. Влияние характеристик комплексной нагрузки на динамическую устойчивосчть энергосистем // Киев: Наукова думка. - 1966- С. 196-202.

61. Китушин, В;Г. Состав узлов нагрузок по видам токоприемников и его определение Текст. / В.Г. Китушин, Л.Д. Хомлянская -// Электричество. 1974-№11.-С. 37-40.

62. Китушин, В.Г. К.вопросу эквивалентных нагрузок электрических систем Текст. / В.Г. Китушин, Л.Д, Хомлянская // Сб. тез. докл.' научно-технического совещания. Методы эквивалентирования электрических систем, Баку, 1974- С. 72-74. ,

63. Гусейнов,- Ф.Г. Эквивалентирование нагрузок электрических систем при исследованиях статической и динамической устойчивости Текст. / Ф.Г. Гусейнов, Н.Р. Рахманов. // Электричество. 1973. - № 6. - С. 14-17.

64. Жданов, П.С. Синхронизация машин при нарушении устойчивости Текст. / П.С. Жданов // Электричество. 1934. - № 6. - С. 1 - 10.

65. Жданов, П.С. Асинхронный режим в электрических системах Текст. / П.С. Жданов // Электричество. 1936. -№ 21. - С. 17- 26.

66. Городский, Д.А. Асинхронный ход синхронной машины Текст. / Д.А, Городский // Электричество. 1944. - № 1,2. - С. 15-18.

67. Городский, Д.А. Асинхронный ход синхронной машины в системе Текст. / Д.А. Городский // Электричество. 1945. - № 3. - С. 23 - 26.

68. Мамиконянц, Л.Г. Токи и> моменты вращения, возникающие в- синхронной машине при включении ее способом самосинхронизации Текст. / Л.Г. Мамиконянц. // Труды ЦНИЭЛ. 1956. - № 4. - С. 9-88.

69. Мамиконянц, Л.Г. Токи и моменты асинхронных и снхронных машин приизменениях скорости их вращения Текст. / Л.Г. Мамиконянц. // Электричество. 1958.-№ 8.-С. 53-64.

70. Мамиконянц, Л;Г. Исследование: асинхронных режимов синхронных машин Текст. / Л.Г, Мамиконянц: автореф. дис. . доктора, техн.наук: 05.14.02. // -М.: 1958.-43 с. ■■- ■;.

71. Хачатуров, А.А. Несинхронные включения и ресинхронизация в энергосистемах Текст. / А.А Хачатуров. М.: Энергия, 1977. - 176 с.

72. Гусейнов, A.M. Метод оценки допустимости асинхронных режимов по .межсистемной связи Текст.; / A.Mi Гусейнов. '// Электричество. 1990- №8. -С. 1-12. ■

73. Слодарж, М.И;. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей; Текст. / М.И. Слодарж. —М.: Энергия, 1977. 216 с.

74. Голодное, Ю.М. Самозапуск электродвигателей Текст. / Ю.М. Голод нов.- М.: Энергоатомиздат, 1985. 136 с.

75. Руководящие указания для- расчета токов короткого замыкания и выбора электрооборудования. РД, 153-34.0-20.527-98. Текст.; :под ред. Б.Н Неклепаева.- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. 152 с.

76. Пособие для изучения- Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей (оперативно-диспетчерское управление) Текст./ Под общ. ред.

77. А.А. Окина. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001.- 144 с.

78. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации Текст. — СПб.: Издательство «Деан», 2000. 352 с.

79. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей Текст. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 304 с.

80. Соловьев, И.И. Автоматические регуляторы синхронных генераторов Текст./ И.И. Соловьев; под ред. Н.И. Овчаренко. М.:Энергоиздат, 1981. - 248 с.

81. Петелин, Д.П. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных двигателей Текст. / Д.П. Петелин. — M.-JL: Госэнергоиздат, 1961. 106 с.

82. Абрамович, Б.Н. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей Текст. / Б.Н. Абрамович, А.А. Круглый. JL: Энергоатомиз-дат. Ленингр. отд-ние, 1983. - 128 с.

83. Вышнеградский, И.А. Теория автоматического регулирования Текст. / Вышнеградский И. А., Максвелл Д.К., Стодола А. М.: Энергоатомиздат, 1990. -390 с.

84. Кириллов, И.И. Регулирование паровых и газовых турбин Текст. / И.И Кириллов. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1952.-428 с.

85. Гуревич, Ю.Е. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах Текст. / Ю.Е. Гуревич, Л.Е. Либова, А.А. Окин. Л.: Машиностроение, 1988. - 447 с.

86. Голодное, Ю.М. Собственные нужды тепловых электростанций Текст. / Ю.М. Голоднов. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 272 с.

87. Азарьев, Д.И. Математическое моделирование электрических систем Текст. / Азарьев, Д.И. М.: Энергоатомиздат, 1962. - 328 с.

88. Миронов, Ю.М. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок Текст. /Ю.М. Миронов, А.П. Миронова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. -458 с.

89. Вагин, Г.Я. Электротехнологические промышленные установки Текст. / Г.Я. Вагин.- Горький: Изд. «Горький» ГПТИ.:1981. - 320 с.

90. Свенчанский, А.Д. Дуговые печи и установки специального нагрева.

91. Текст. / А.Д. Свенчанский, И.Т. Жердев, A.M. Кручинин. М.: Энергоатомиз-дат, 1981.-296 с.

92. Тормасов, В.В. Электротехнология основных производств. Текст. / В.В. Тормасов.- М: Высшая школа, 1970. 286 с.

93. Салтыков, В.М. Влияние характеристик дуговых сталеплавильных печей на качество напряжения в системах электроснабжения Текст. /В.М. Салтыков, О.А. Салтыкова, А.В. Салтыков. -М.: Энергоатомиздат, 2006. 245 с.

94. Чунихин, А.А. Электрические аппараты Текст. / А. А. Чунихин.- М.: Энергия, 1967. 536 с.

95. Энергетика.- 2008.- Вып. 9 №11 С.3-8.

96. Разработка программного обеспечения расчета и анализа устойчивости узла нагрузки ТЭЦ: Отчет о НИР / МГТУ им. Г.И. Носова; руковод. работы Б.И. Заславец. 2007-32 (141197); № гос. per. 01200613112 - Магнитогорск, МГТУ. -2006.- 118 с.

97. Dynamic voltage stability constrained АТС calculation by a QSS approach Text. / Y. Cheng, T.S. Chung, C.Y. Chung, C.W. Yu // Int. J. Elec. Power and Energy Syst. 2006. - 28, № 6. - P. 408 - 412.

98. A new method for computing dynamic АТС Text. / M. Eidiani, M.H.M. Shan-echi // Int. J. Elec. Power and Energy Syst. 2006. - 28, № 2. - P. 109 -118.

99. Load modeling at electric power distribution substations using dynamic load parameters estimation Text. / Lia Toledo Moreira Mota, Alexandre Assis Mota // Int. J. Elec. Power and Energy Syst. 2004. - 26, № 10. - P. 805-811.

100. Measurement based dynamic load models: derivation, comparison, and validation. Text. / Choi Boung-Kon, Chiang Hsiao-Dong, Li Yinhong, Li Hua // IEEE Trans Power Syst. 2006. - 21, № 3. - P. 1276-1283.

101. An approach to the initialization of dynamic induction motor models Text. / Ruiz-Vega Daniel, Olivares Tomas// IEEE Trans Power Syst. 2002. - 27, № 3. - P. 747-751.