автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Режимы и устойчивость параллельной работы объединенной энергосистемы Египта и стран Ближнего Востока

На правах рукописи

РГ5 ОД

я п I • •

| и ь;,.,; АЛЬ-РУСАН ХЛСАН ШИР

РЕЖИМЫ И УСТОЙЧИВОСТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБЪЕДИНЕННОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ЕГИПТА И СТРАН БЛИЖНЕГО ВОСТОКА

Специальность 05.14.02 - электрические станции

/электрическая часть/, сети, электро энер гегические сис те мы и управление ими

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1996

Работа выполнена на кафедре "Электрические системы и сета" Санкт-Петербургского государственного технического университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

C.B. СМОЛОВИК

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

B.К.ВАНИН

кандидат технических наук

C.А.МЕЛЬНИЧНИКОВ

Ведущая организация -• НИИПТ (г. С.-Петербург).

Защита состоится " ' ' " У**»^ 1996 г. в _ часов на заседании диссертационного Совета К 063.38.24 при Санкт-Пе-тербургсксм государственном техническом университете по адресу: 195251. Санкт-Петербург. Политехническая ул., 29. Главное здание, ауд. 325.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разослан "__"_____.1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К 063.38.24

к.т.н.. доцент А.И.ТАДШБАЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Одним из основных направлений развитая электроэнергетики является создание объединенных энергосистем и формирование национальных и межнациональных объединений.

В работе рассматриваются различные режимы объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока, а точнее, объединенной энергосистемы четырех арабских стран: Египта, Иордании, Сирии. Ирака с оценкой возможного объединения с Турцией.

Энергетические системы Ближневосточного региона используют источники энергии очень разных типов. В то время как Египет. Сирия. Ливан, Турция имеют определенные гидроресурсы, страны Персидского залива, например Ирак, имеют в изобилии запасы ископаемого топлива. Предварительное исследование энергетических систем в этом регионе выявляет заметные различия их характеристик и свойств. Это говорит о существовании потенциала для энергетического обмена между этими системами. Энергосистемы рассматриваемых стран охватывают широкое географическое пространство, что может принести большие выгоды из-за несовпадения пиковых нагрузок систем.

Ключевым звеном объединенной энергосистемы стран Ближнего. Востока является линия электропередачи ОЭС Египта - ОЭС Иордании. От параметров и характеристик этой связи в значительной степени зависят уровни межсистемных перетоков, устойчивости параллельной работы и надежности работы энергообъединения. Длина линии составляет (с учетом кабельных вставок для преодоления водных преград) около 300 км.

Поэтому одной из основных задач диссертации являлось исследование статической апериодической'и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока при различных способах выполнения межгосударственной электропередачи, связывающей ОЭС Египта и ОЭС Иордании и обоснование варианта конструктивного исполнения этой ВЛ.

В ряде работ, выполненных в странах Ближнего Востока, исследовалось и более масштабное объединение стран Аравийского полуострова и Персидского залива: Кувейта, Саудовской Аравии, Бахрейна, Катара, ОАЭ, Омана, Йемена. Решение указанной задачи пот-

ребует сооружения целого ряда межсистемных связей с весьма значительными пропускными способностями. Несмотря на необходимость использования элементов постоянного тока в связи с наличием сетей разных номинальных частот (50 и 60 Гц), в основном объединение предполагается на основе применена ВЛ переменного тока классов 500 или 750 кВ. Большие географические размеры Аравийского полуострова предполагают использование ВЛ переменного тока значительной протяженности - 1200 - 2500 км. В связи с этим в диссертации значительное внимание уделено развитию теории протяженных ВЛ переменного тока и исследованию их режимов.

Работа выполнялась в рамках проведения исследований по программам "Мировая энергетическая система", "Технические университеты России" и работ по гранту МЭИ. ■_

Цель и задачи работы. Целями работы являлись: дальнейшее развитие теории передачи электрической энергии по сверхдальним ВЛ переменного тока, исследование особенностей установившихся режимов таких ВЛ при оснащении их различными средствами регулирования напряжения, подробное исследование статической устойчивости при использовании различных законов регулирования; исследование апериодической статической устойчивости и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока при различных вариантах исполнения межсистемной связи между ОЭС Египта и ОЗС Иордании.

Для достижения поставленных целей потребовалось:

1. Выполнить обзор тенденций развития энергетики региона и выявить структурные особенности формируемой энергосистемы.

2. Выполнить исследование апериодической статической устойчивости и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока для обоснования варианта исполнения межсистемной связи между ОЭС Египта и ОЭС Иордании, обеспечивающий достаточные запасы устойчивости при развитии энергосистемы до 2005-2010 гг.

3. Разработать математические модели протяженных линий электропередачи различных типов (с управляемыми шунтирующими ре-' акторами, с синхронным»!1 компенсаторами; снабженными АРВ-СД, линии без промежуточных присоединений) для решения вопросов обеспечения статической устойчивости протяженных ВЛ переменного тока и определения требований к законам регулирования и параметрам

управляемых реакторов.

4. Выполнить исследования установившихся'режимов работы протяженных ВЛ различной волновой длины и статической устойчивости режимов таких ВЛ в том числе при применении идеализированных бе-зинерционных систем регулирования, основанных на допущении об использования сигналов без запаздывания.

Методика выполнения исследований. В работе использованы уравнения переходных процессов протяженных линий переменного тока в разной форме записи, уравнения переходных процессов синхронной машины и ее регулирующих устройств. Исследование" статической устойчивости регулируемых электропередач выполнено на основе расчета собственных значений матриц линеаризованных уравнений. Апериодическая статическая устойчивость и динамическая устойчивость сложной электрической системы исследуется с помощью хорошо апробированного комплекса "Мустанг-92".

Основные научные результаты и их новизна.

1. Разработаны математические модели протяженных линий электропередачи различных типов (с управляемыми шунтирующими реакторами, с синхронными компенсаторами, снабженными АРВ-СД. линии без промежуточных присоединений) для решения вопросов обеспечения статической устойчивости протяженных ВЛ переменного тока и определения требований к законам регулирования и параметрам управляемых устройств.

2., Выполнено исследование статической апериодической и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока при различных способах выполнения межгосударственной электропередачи, связывающей ОЭС Египта и ОЭС Иордании. Исследования, выполненные на основе использования программного комплекса "Мустанг-92". позволили сделать рекомендацию о двухцепном исполнении этой электропередачи.

3. Выполнен обзор тенденций развития знергетики стран региона и основных тенденций построения объединенной эноргосистемы. Важное место в вопросах объединения имеет совершенствование технологии передачи электрической энергии на дальние расстояния.

Практическая значимость работы и ее внедрение. Полученные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации, а также разработанное программное обеспечение могут быть использованы в проектных, научно-исследовательских и эксплуатационных организа-

циях при проектировании дальних линий электропередачи,'определении требований к устройствам регулирования, определении допустимости тех или иных эксплуатационных или аварийных режимов и разработке мероприятий и рекомендаций по повышению уровня устойчивости. Рекомендация о двухцепном выполнении ВЛ ОЭС Египта - ОЭС Иордании нередана Министерству энергетики Иордании.

Методические и программные разработки использовались в научно-исследовательских работах кафедры, выполняемых по программам "Мировая энергетическая система", "Технические университеты России" и работ, выполняемых по грантам.

Апробация работы. Отдельные разделы диссертации' докладывались на научном семинаре кафедры "Электрические системы и сети", Санкт-Петербургского государственного технического университета. Международном симпозиуме "Энергосберегающие технологии добычи, транспортирвки и переработки твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых" (С.-Петербург. СПбГГИ, 1996г.).

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения. четырех глав, заключения, списка литературы, приложений, и содержит 94 страницы основного текста. 16 таблиц, 55 иллюстраций и 103 библиографических наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе кратко обобщены данные, характеризующие будущее мировое энергетическое развитие по группам стран с учетом сценариев мирового и регионального энергетического развития, соотношения экономического роста и потребления энергии, прогнозирования экономических и политических ситуаций.

они показывают, что на сегодняшний день потребление электрической энергии в 4-х основных регионах: Северная Америка, Западная и Восточная Европа и Дальний Восток, где потребляются 78,9% энергоресурсов, стабилизировалось (за ближайшие 15 лет приросты потребления составят 10-22%).

Существенный рост потребления энергии будет иметь место в-развивающихся странах (53-6555).

Таким' образом, можно предполагать, что тенденция к объединению энергетических систем и сооружению протяженных мэжспс'темных и межгосударственных электропередач в Западной и центральной

Азии и на Ближнем Востоке будет продолжаться. Баланс мощностей национальных энергосистем иллюстрируется таблицей 1.

Технико-экономические исследования единой сети стран арабского мира проводились по определению возможности объединения сетей Египта и Иордании, а также осуществлению проекта создания единой энергетической сети.

Таблица 1.

Страна Максимум нагрузки Установленная мощность ТЭС ГЭС

МВт МВт МВт МВт

Иордания 585 790 790 -

Египет 7214 11910 9195 2715

Сирия 2032 1770 1200 570

Турция 14500 16000 11100 4900

Ирак 6000 6900 4988 1912

Итого 30331 37370 27273 10097

Связь включает в себя линию передачи между северо-западной частью Суэцкого канала и южной частью Акаба. Эта линия передачи длиной 300 км будет состоять из воздушной линии, продолженной подземным кабелем при пересечении Суэцкого канала, подводным кабелем при пересечении залива в Акаба, и воздушной линии до теплоэлектростанции Акаба.

В соответствии с планами развития энергетики Египта и Иордании рассматривается три уровня перетока мощности по межсистемной связи ОЭС Египта - ОЭС Иордании:

- 200 МВт на.период 1995-2000 гг.;

- 400 МВт для 2000 г.;

- 600 МВт для 2005 г.

Пропускная способность связи при различных вариантах испол-

кения составляет;

- Одноцепная ВЛ 500кВ: 3190 МВт;

- Двухцепная ВЛ 4С0кВ: 3400 МВт;

- Одна цепь ВЛ 400кВ: 1700 МВт.

В работе анализируется два варианта исполнения передачи: од-ноцепной ВЛ 500 кВ и двухцепной ВЛ 400 кВ. Вариант двухцепной/ линии 400 кВ предполагает линию 500 кВ до трансформаторной подстанции 500/400 кВ в районе Суэцкого канала - Канал1, далее продолжающуюся двухцепной линией 400 кВ до Иордании и дальше. Вариант одноцепной линии 500 кВ подразумевает линию 500 кВ. доходящую до 500/400 кВ подстанции Таба на западном берегу залива Акаба и далее идущую двухцепной ВЛ 400 кВ,

В Иордании для передачи энергии от ТЭС Акаба в Амман принят класс напряжения 400 кВ. Поэтому с точки зрения используемого оборудования применение того или иного классов напряжения равноценно.

Длина электропередачи составляет 300 км. Следует отметить, что от электростанции АТПС в столицу Иордании Амман отходит столь же протяженная двухцепная линия электропередачи (длиной 325 км) класса напряжения 400 кВ (см. плакат 2). Таким образом, формируется протяженная транзитная электропередача длиной более 600км с мощным генерирующим узлом в середине. Весьма вероятно, что и узел подключения АТПС будет мощным узлом нагрузки.

Эти соображения, а также перспективы дальнейшего объединения энергосистем стран Аравийского полуострова обусловили интерес к исследованию режимов и устойчивости протяженных ВЛ переменного тока.

Исследованиями многих ученых, в первую очередь Г.Н. Александрова, обоснована возможность неограниченного увеличения натуральной мощности ВЛ переменного тока на основе глубокого расщепления проводов, сближения фаз и повышения номинальных напряжений.

Увеличенная зарядная мощность таких ВЛ потребовала разработки эффективных средств* ее компенсации. Это привело к интенсивным . проработкам конструкций управляемых реакторов.

В настоящее время в качестве основного варианта для передачи энергии на большие расстояния рассматривается ВЛ переменно^ тока с глубоким расщеплением проводов, оснащенная управляемыми

шунтирующими реакторами (УШР).

В качестве апробированного средства обеспечения статичекой устойчивости протяженных электропередач рассмотрено также применение синхронных компенсаторов, включаемых в промежуточных точках электропередачи вместе с неуправляемыми реакторами.

Во второй главе выполнена разработка математических моделей протяженных электропередач с различными средствами регулирования напряжения для анализа их статической устойчивости.

Исходными для анализа режимов работы ВЛ являлись уравнения участка, записанные в форме четырехполюсника:

и, = и2 с1л 1 1 + 1г у 1

...... (1)

I, = 1г сЬ К 1 + (и2 / 2д) ЭЬ у 1

Уравнения (1) записываются последовательно для п участков линии; в каждой из промежуточных точек подключается управляемый шунтирующий реактор, учитываемый проводимостью Ур.

Синхронный генератор описывается системой уравнений Пар-ка-Горева.

Структура математической модели АРВ-СД приведена на рис.1.

Принималось, что регулятор УШР может быть выполнен подобно АРВ-СД. Основным каналом регулирования является канал отклонения напряжения, имеется блок частоты, выявляющий отклонение частоты напряжения в точке подключения реактора, и два канала стабилизации - по отклонению частоты напряжения и производной этого отклонения. Принималось, что при выполнении исследований методического характера последние два канала можно считать безынерционными. Таким образом, для реакторов принималась следующая структура регулирования:

(1+рТр ) *АЬр = К и*Д1ЬК0„*Л21+К1и*А2г:

(■1+рТБЧ)*Дц1р = рЛ51-(и<,0/и0рг)*рАи^(ичо/иор2)*рЛий:

(ирт0)*дг, =/Ц,: (2)

(1+РТ1) *А2г =Лц,;

В третьей главе приведены результаты исследований режимов и устойчивости протяженной ВЛ.

Расчетная схема для исследований устойчивости приведена на рис.2. Схема содержит электрическую станцию, связанную протяженной линией электропередачи с мощной приемной энергосистемой. Линия разделена на п одинаковых участков, в точках деления устанавливаются одинаковые УШР. Расчеты устойчивости выполнялись для п=3. Принималось, что волновая длина участка может достигать 70 эл. град.. а полная волновая длина ВЛ - 210 эл.град. Это позволяло моделировать электрические режимы электропередачи со значениями углов, приближающихся к 180 эл. град., как на линии, так и с учетом внутреннего угла генератора.

Для выполнения исследований устойчивости было составлено две однотипных системы управлений, записанных при разном математическом описании процессов в элементах электропередачи с учетом членов, учитывающих постоянство токов в индуктивностях и напряжений на зажимах конденсаторов при возмущении режима (так называемые быстропереходные процессы статорных цепей) и без их учета, то есть при представлении индуктивных и емкостных элементов индуктивными сопротивлениями и проводимостями.

Исследование устойчивости проводилось на основе расчета корней характеристического уравнения, что является наиболее полным и общим методом.

Результаты исследований устойчивости можно характеризовать следующим образом.

При отсутствии какого-либо регулирования реакторов (регулирование возбуждения генератора осуществлялось во всех случаях) предел устойчивости достигается при углах бсу|(<90 град, (положительные корни появляются при Р=0.5 и (бСуц=В4 град,).

При пропорциональном регулировании положительные корни появляются при Р=0.9 (бсу1(=173.3 град.). При регулировании раекторов по отклонению напряжения и стабилизации с использованием сигналов отклонения частоты напряжения и производной частоты напряже-. ния (как это принято в АРВ-СД) выяснилось, что получаемый ре~ • зультат существенно зависит от математического описания регулятора УШР: если принять, что сигнал отклонения частоты напряжения' и производной частоты Напряжения может использоваться в законе регулирования без учета инерционности регулирования то обеспечивается устойчивость любого режима электропередачи, вплоть1до режимов, соответствующих углу 5 на линии, равном 180 эл. град. При

учете инерционности, например, суммирующего усилителя регулятора УШР, или инерционности каналов выделения сигналов и рЛо^ положительные корни характеристического уравнения появляются при попытке реализации режимов с полными углами электропередачи (включая генератор), приближающимися к 170 эл.град.

В случае учета быстропереходных процессов элементов электропередачи повышается порядок системы дифференциальных уравнений, что соответственно, позволяет учесть и запаздывание в каналах выделения сигналов регулирования УШР.

Используя математическую модель ВЛ, учитывающую быстропере-ходные процессы, методически целесообразно выполнить оценку учета влияния активных сопротивлении линии электропередачи. В качестве расчетного режима электропередачи принимался режим при Р=0.8«РК. Полный угол при этом составляет 5сум=190 град. Влияние активного сопротивления проявляется в существенном увеличении показателей высокочастотных электромагнитных колебательных процессов (собственные значения в таблице 2), а также в небольшом увеличении собственного значения, определяющего частоту и затухание колебаний ротора генератора.

При учете перепада напряжения и активных сопротивлений линии электропередачи показатели демпфирования увеличиваются и тем больше, чем больший перепад напряжения осуществляется (табл.2).

При использовании СК не возникает серьезных проблем с обеспечением статической устойчивости.

Для линии электропередачи без промежуточных присоединений с волновой длиной, превышающей ж (Х=210 град.), устойчивость обеспечивается во всех режимах, включая сверхнатуральные. Вопрос об ограничении величины передаваемой по линии мощности связан только с допустимым повышением напряжения в середине линии. В таблице 3 приведены результаты расчета корней характеристического уравнения для Р=0.8*РН.

Результаты исследований статической апериодичнской и динамической устойчивости ОЭС стран Ближнеол Востока, выполненные с помощью известного вычислительного комплекса "Мустанг-92". приведены в четвертой глазе.

Методически исследование проводилось следующим образом. Для разных вариантов исполнения ВЛ Египет-Иордания проводился поиск предела апериодической устойчивости, после чего производилась

проверка допустимости осуществления перетоков мощности по условиям динамической устойчивости. ;

Таблица 2.

Корни характеристического уравнения, соответствующие режиму дальней ВЛ с УШР при Р=0.8*РН, 5сум=190 град., Ял=0.05, 1^=1.03-0.97. — 85.

N ВЕЩЕСТ. ЧАСТЬ МНИМАЯ ЧАСТЬ N ВЕЩЕСТ. ЧАСТЬ МНИМАЯ ЧАСТЬ

1 -2.305454 2616.073 20 -20. 59895 . -44.42610

2 -2.305454 -2616.073 21 -48.79115 .0000000

3 -2.341481 1987.643 22 -21.64421 23.85401

4 -2.341481 -1987.643 23 -21.64421 -23.85401

5 -10-93206 859.4850 24 -25.40361 .0000000

6 -10.93206 -859.4850 25 -2.318400 9.311635

7 -10. 44800 693. 6308 26 -2.318400 -9,311635.

8 -10. ¿4800 -693.6308 27 -13.56922 11.68655

9 -11.05524 175.0888 28 -13. 56922 -11.68655

10 -11.05524 -175.0888 29 -15.69427 9.038275

11 -3.154886 277.1844 30 -15.69427 -9.038275

12 -3.154886 -277.1844 31 -3.751852 1.890100

13 -15.57764 314.2605 32 -3.751852 -1.890100

14 -15.57764 -314.2605 33 -1.356185 2.005115

15 -7.033400 313.6509 34 -1.356185 -2.005115

16 -7.033400 -313.6509 35 -1.098798 .0000000

17 -6.597107 307.7153 36 -1.049765 - . 0000000

18 -6.597107 -307.7153 37 -13.74502 . 0000000

19 -20.59895 44.42610 0 .0000000 .0000000

Исследование апериодической устойчивости, выполнялось . при идеализации систем регулирования управляемых элементов ЭЭС (постоянные напряжения на выходах этих элементов и отсутствие самораскачивания, т.е. идеальная стабилизация), что позволило оценить предельные по устойчивости режимы, зависящие от пропускной способности системообразующей сети. Предельными возможными считались режимы с перетоками, имеющими запас 20% по отношению к предельным существующим по условиям статической апериодической устойчивости перетокам. , . ,

Таблица 3.

Корни характеристического уравнения, соответствующие режиму ВЛ без промежуточных присоединений при Х=210 град.. Р=0. 8*РН, 0кк=-0. 1, 5Л=3. 35. 5Г=1. 07. бсу1|=4.626

N ВЕЩЕСТ. ЧАСТЬ МНИМАЯ ЧАСТЬ N ВЕЩЕСТ. ЧАСТЬ МНИМАЯ ЧАСТЬ

1 -58.56404 .0000000 7 -12.38506 ■ ,0000000

2 -14. 33200 16.28972 8 -2.211800 2.087323

3 -14.33200 -16.28972 9 -2.211800 -2.087323

4 -25.49338 .0000000 10 -1.015331 .0000000

5 -1.552695 11.24963 11 -1.310567 .0000000

6 -1.552695 -11.24963 0 .0000000 .0000000

Упрощенная схема транзитной электропередачи, иллюстрирующая пути утяжеления, приведена на рис.3. Результаты расчетов приведены в табл 4.

Эти результаты показывают, что при реализации проекта сооружения одноцепной электропредачи 500 кВ допустимая передаваемая мощность на участке "Канал1 - АТПС" при передаче из района Суэца в район Аммана оказывается ниже запланированной 600 МВт (533,5 МВт). В • случае увеличения генерации реактивной мощности в уз пе 302 (АТПС) в два раза (до 500 МВАр) допустимая величина перетока возрастает до 634 МВт.

При реализации проекта сооружения двухцепной электропредачи 400 кВ допустимая передаваемая мощность на участке "Канал -АТПС"-оказывается равной 581 МВт при номинальной выдаче реактивной мощности турбогенераторами АТПС (что достаточно близко к 600 МВт) и 674 МВт при располагаемой мощности 500 МВАр в 302 узле.

При увеличении передаваемой мощности на,транзите Каир - Амман допустимые перетоки оказываются еще более низкими: 4.66, 5 и 508 МВт (для режимов с ограничениями располагаемых мощностей генераторов на уровне длительно допустимых).

Таким образом, вопрос о выборе варианта исполнения ВЛ должен решаться, исходя из требуемых значений перетоков и оценки возможности установки дополнительных источников реактивной мощности в районе АТПС.

Рис 1. Структурная схема регулятора возбуждения сильного действия

Рис. 3. Схема транзитной электропередачи между Каиром (601) и .Амманом (301).

Таблица 4.

Предельная передаваемая мощность (МВт) при передаче энергии из ОЭС Египта в район Аммана

Режим од-ноцепной линии 500 кВ Режим двухцеп-ной линии 400 кВ Режим од-ноцепной линии 500 кВ.др огр.йгтах Г ежим двухцеп--ной линии 400 кВ.др огр.Qrmax

Н. 300 ув. . Н.604 ум. огр. ПО Qr. в 302уз. 618 498 661 498 533. 5 249 581 249

Н. 300 ув., Н. 604 ум. огр. по Qr. в 302уз. О 634 498 674 498

Н. 300 ув., Н. 604 ум. огр. по Qr. в 302уз. 525 2?0

Н.300 ув., 11.604 ум. огр. по Qr. в 302уз. 724 750

Н.301 ув., Н.603 ум. огр. по Qr. в 302уз. '550.5 498 586.5 498 476 249 515.5 249

Н.301 ув.. Н.603 ум. огр. по Qr. в 302уз. 541 498 576.5 498 466. 5 249 508 219

В случае реализации двухцепного исполнения электропередачи "Канал - АТПС" сохраняется возможность существования межсистемных перетоков по одной из цепей ВЛ 400 кВ. Предельные по передаваемой мощности из ОЭС Египта (601.) в район Аммана (301) режимы соответствуют значениям 'предельных перетоков по ВЛ иКанал1 -АТПС"- 519 МВт при располагаемой реактивной мощности 500 МВАр в узле 302 и 443 МВт при располагаемой реактивной мощности 250 МВАр (номинальная реактивная.мощность турбогенераторов АТПС).

В качестве аварийного возмущения при исследованиях динамической устойчивости принималось двухфазное на землю короткое за-

мыкание 0,12с вблизи узла 604 (п/с Канал) с последующим разрывом аварийной цепи на время паузы АПВ (0.3 или 0,4с). АПВ всегда считалось успешным.

Наиболее заметным возмущающим фактором в рассматриваемом переходном процессе является разрыв электропередачи в послеаварий-ном режиме и осуществление АПВ.

При выполнении ВЛ Египет-Иордания одноцепной с рабочим напряжением 500 кВ, предельный переток по условиям динамической устойчивости составляет 500 МВт. Реализация перетоков выше 500 МВт требует усиления связей между ОЭС Иордании и ОЭС Сирии и использования мероприятий по повышению динамической устойчивости.

Исследования показали высокую чувствительность величины предела динамической устойчивости ОЭС при одаоцепном исполнении ВЛ Египет-Иордания к длительности паузы АПВ. а также ухудшение устойчивости при переносе нагрузки из района электростанции АТПС в район'Аммана (до Ртах=300 МВт).'

Таким образом, при выполнении ВЛ ОЭС Египта-ОЭС Иордании в одноцепном варианте, условия обеспечения динамической устойчивости накладываются серьезные ограничения на передаваемые мощности.

Переход к двухцепному варианту исполнения межсистемной ВЛ Египет-Иордания с рабочим напряжением 400 кВ, позволяет увеличить величины предельных перетоков, кроме того не возникает особых осложнений в параллельных работах национальных энергосистем при аварийном возмущении на межгосударственной связи Египет-Иордания.

Исходя из вышесказанного целесообразно ■ рекомендовать для связи ОЭС Египта с ОЭС Иордании двухцепную линию с рабочим напряжением 400 кВ.

При выборе такого характера связи устойчивость ОЭС обеспечивается с достаточным запасом (при перетоке по ВЛ Египет-Иордания превышающем 600 МВт), что является предельной ожидаемой величиной обмена мощностями между двумя странами на период до 2005 года. Одновременно создается резерв для перспективы обмена большими мощностями в свете возможного включения рассматриваемых ОЭС" в энергетические системы более крупных масштабов, что может дать" значительный экономический эффект в будущем.

выводы.

1. Выполнено исследование статической апериодической и динамической устойчивости объединенной энергосистемы стран Ближнего Востока при различных способах выполнения межгосударственной электропередачи, связывающей ОЭС Египта и ОЭС Иордании. Исследования позволили сделать рекомендацию о двухцепном исполнении этой электропередачи с номинальным напряжением 400- кВ.

2. При выполнении ВЛ Египет-Иордания одноцепной с рабочим напряжением 500 кВ. предельный переток по условиям динамической устойчивости составляет 500 МВт. Реализация перетоков выше 500 МВт требует усиления связей между ОЭС Иордании и ОЭС Сирии и использования мероприятий по повышению динамической устойчивости.

3.Исследования показали высокую чувствительность величины предела динамической устойчивости ОЭС при одноцепном исполнении ВЛ Египет-Иордания к длительности паузы АПВ, а также ухудшение устойчивости при переносе нагрузки из района электростанции АТПС в район Аммана (до Ртах=300 МВт).

4. При выборе двухцепного варианта исполнения электропередачи Египет-Иордания устойчивость ОЭС обеспечивается с достаточным запасом (при перетоке по ВЛ, превышающем 600 МВт), что является предельной ожидаемой величиной обмена мощностями между двумя странами на период до 2005 года. Одновременно создается резерв для перспективы обмена большими мощностями в свете возможного включения рассматриваемых ОЭС в энергетические системы более крупных масштабов. Двухцепное исполнение допускает реализацию ремонотных режимов при отключении одной цепи с перетоками по транзиту Каир - Амман на уровне 300 МВт.

5. Разработаны математические модели протяженных линий электропередачи различных типов (с управляемыми шунтирующими реакторами, с синхронными компенсаторами, снабженными АРВ-СД, линии без промежуточных присоединений) для решения вопросов обеспечения статической устойчивости протяженных ВЛ переменного тока и определения требований к законам регулирования и параметрам средств регулирования напряжения в узловых точках.

6. Установлено, что при применении УШР типовые законы регулирования и отработанные регулирующие устройства обеспечивают устойчивую работу электропередачи при режимах, в которых суммар-

ный угол электропередачи (включая блок генератор-трансформатор) не превышает 160 эл. град. При применении безинерционных систем регулирования, основанных на допущении об использования сигналов без запаздывания, возможно осуществление произвольных донату-ральных режимов электропередачи.

7. Использование синхронных компенсаторов позволяет обеспечить любые режимы электропередачи, вплоть до натуральных. Следует отметить, что имеются проблемы координации настроек АРВ синхронных компенсаторов, которые нужно решать с- помощью специальных программных средств.

8. Установлена зависимость показателей демпфирования электропередачи ' с УШР от перепада напряжения вдоль линии в направлении передачи активной мощности. При увеличении перепада напряжения показатели демпфирования возрастают. Для рассмотренного варианта электропередачи (Х=210 гр.) за счет осуществления режима с предельно допустимым перепадом напряжения удалось увеличить степень устойчивости системы с 1.0 до 2.3с"1.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Аль-Русан X., Смоловик C.B. Выбор параметров межсистемной линии электропередачи Египет-Иордания // Международный симпозиум "Энергосберегающие технологии добычи, транспортирвки и переработки ' твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых" (С.-Петербург, СПбГГИ, 1996г.).

2. Окороков Р. В., Смоловик C.B., Аль-Русан X. Модель регулятора возбуждения сильного действия с использованием нечеткой логики // Электротехника и электроэнергетика. Труды СПбГТУ, N 460, С.-Петербург, 1996.