X X I конференция «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России –2012» Эффективное управление продольной компенсацией – путь к повышению устойчивости электроэнергетической системы. Е.Н. Колобродов (ОАО «ВНИИР») Москва мая 2012 г.

План доклада Обзор и анализ существующих решений. Усовершенствованный метод регулирования устройством продольной компенсации. Исследования на модели сети. Заключение.

Открывающиеся возможности и проблемы Обзор существующих решений. Открывающиеся возможности и проблемы Стандартный состав УУПК: батарея конденсаторов; ограничитель перенапряжений; тиристорный блок; шунтирующие выключатели; реактор; разъединители. Возможности УУПК: регулирование пропускной способности активно-адаптивной сети; демпфирование колебаний мощности в ЭЭС; снижение вероятности возникновения подсинхронного резонанса и др. Возникающие проблемы: динамическое изменение параметров линии с УУПК; инверсии напряжения или тока; низкочастотные колебания в начальный момент КЗ и др.

СтранаМесто установкиНапряжени е, кВ Решаемые задачи 1СШАПС Kayenta, Аризона230Повышение пропускной способности 2СШАПС C.J.Slatt,500Управление мощностью, передаваемой по линии 3ШвецияStode400Гашение SSR 4БразилияПС Imperatriz и Sarra de Mesa 500Гашение межсистемных колебаний 5КитайПС Pinguo500Гашение низкочастотных колебаний и повышение устойчивости системы 6ИндияПС Raipur400Гашение межсистемных колебаний, повышение пропускной способности 7КитайСеверо-Западная ЭЭС Китая 220Гашение низкочастотных колебаний и повышение устойчивости системы Установка УУПК на линиях Обзор существующих решений. Установка УУПК на линиях Место установкиНапряжениеРешаемые задачи 1ВЛ Саяно-Шушенская ГЭС - Новокузнецк 500 кВПовышение устойчивости системы в послеаварийных режимах, гашение колебаний 2Транзит Кола-Корелия330 кВСоздание совместно с другими устройствами FACTS активно-адаптивной сети Планируемые места установок УУПК в РФ Внедрения УУПК в мире

Традиционные алгоритмы управления Обзор существующих решений. Традиционные алгоритмы управления Контроль установившегося режима: –прямое задание сопротивления; –ПИ – регулятор (контроль Р или угла δ ). Гашение колебаний в переходных режимах – дифференциальный регулятор мощности, тока или угла δ.

Модель ЭЭС с УУПК Обзор существующих решений. Модель ЭЭС с УУПК ЭЭС без УУПК ЭЭС с УУПК Оценка качества регулирования по запасу устойчивости (1) (2) (4) (3)

Оценка запаса устойчивости на базе логарифмических частотных характеристик разомкнутой системы (5) Запас устойчивости Обзор существующих решений. Запас устойчивости

Энергия ускорения Обзор существующих решений. Энергия ускорения (6) (7) Воздействие на колебательный процесс в начальных стадиях каждого периода колебания Слабое регулирование в зоне наибольшего запаса энергии ускорения

Релейный элемент Релейный элемент с переменными уровнями УВ Прямая оценка необходимого уровня степени компенсации (8) (9) (10)(11) Предлагаемые решения Усовершенствованный метод регулирования. Предлагаемые решения

Оценка на базе предположения о консерватизме ЭЭС в течение полупериода колебаний (12) (13) (14) Мощность квазиустановившегося режима Усовершенствованный метод регулирования. Мощность квазиустановившегося режима

Форсировка УУПК: действие в первой зоне ускорения на первом и последующих циклах; повышение пропускной способности связи; уменьшение времени регулирования пропускной способности. Структурная схема. Форсировка Усовершенствованный метод регулирования. Структурная схема. Форсировка

Трехфазное КЗ с успешным/неуспешным АПВ Традиционный алгоритм Новый алгоритм Традиционный алгоритм Новый алгоритм Традиционный алгоритм Новый алгоритм RTDS (трехфазное КЗ с усп. АПВ) Исследования на модели сети. Проведенные исследования

Осуществлена разработка усовершенствованного регулятора для управляемого устройства продольной компенсации в аварийных режимах, обладающего улучшенными инженерно-экономическими характеристиками в части гашения колебаний на слабых связях. Алгоритм основан на объединении традиционного и усовершенствованного метода управления. Предложен и исследован усовершенствованный метод управления устройством продольной компенсации в аварийных режимах, реализованный на базе регулирования в начальной стадии ускорения каждого цикла колебаний и позволяющий повысить динамическую и статическую устойчивость энергосистемы. Предложен и разработан способ получения данных для оценки величины мощности нового квазиустановившегося режима на базе допущения о выполнении условия консерватизма электроэнергетической системы на каждом полупериоде. Проведены исследования разработанного усовершенствованного алгоритма на модели сети, реализованной в программе PSCAD и на программно- аппаратном комплексе RTDS, показавшие: – адекватность и достоверность реализованной модели; – повышение динамической устойчивости ЭЭС; – снижение диапазона колебаний параметров режима в переходном процессе; – снижение времени самого переходного процесса в 1,5-2 раза и предотвращение перегрузки оборудования сетей более низкого класса напряжений.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эффективное управление продольной компенсацией СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ Тел. +7 (495) (1451)