Использование информации, полученной от устройств синхронизированных измерений типа PMU, для построения полной математической модели энергосистемы

Description

Филиал ОАО «НТЦ электроэнергетики» СибНИИЭЯзыки: русский + английскийВ последнее время начинается широкое использование устройств синхронизированных измерений (PMU- Phasor Measurement Unit) для целей диагностики моделей электроэнергетических систем (ЭЭС). Под диагностикой электрической цепи понимается определение неизвестных параметров электрической цепи при известных топологии цепи, части параметров цепи и ее реакции на различные воздействия.Полная математическая модель электроэнергетической системы (ЭЭС) должна учитывать электромагнитные и электромеханические переходные процессы (ЭМагПП и ЭМехПП) с описанием изменения частот вращения синхронных машин и моментов турбин, а также учетом действия систем автоматического регулирования. Эта модель представляет собой систему дифференциальных и алгебраических уравнений, решение которой отображается совокупностью вынужденных и свободных составляющих переменных системы.На основе полной математической модели ЭЭС может быть получен ряд упрощенных моделей, справедливых на разных этапах развития переходного процесса. Так на первом этапе важным является учет ЭМагПП в элементах электрической сети и в статорных обмотках синхронных машин. ЭМехПП можно пренебречь и считать, что частота вращения роторов машин постоянна. Интервал времени, на котором справедлива данная модель, определяется временем затухания ЭМагПП. На втором этапе можно рассматривать только ЭМехПП с пренебрежением ЭМагПП. В этом случае все дифференциальные уравнения, описывающие элементы электрической сети и статорные обмотки генераторов, становятся алгебраическими. Дифференциальными уравнениями будут описываться процессы в обмотках возбуждения синхронных машин и процессы движения роторов. На третьем этапе рассматривается общее движение генераторов системы, когда взаимные качания генераторов относительно друг друга заканчиваются и устанавливается синхронное общее движение роторов машин, что приводит к появлению в ЭЭС новой частоты. Эта частота изменяется и по окончании переходного процесса в случае сохранения устойчивости становится равной частоте нового установившегося режима.Математические модели для первого этапа развития переходного процесса используются при расчетах перенапряжений, когда производится выбор коммутационного и защитного оборудования, а также при разработке устройств релейной защиты. Математические модели для второго и третьего этапов развития переходного процесса используются для исследования динамической устойчивости ЭЭС и разработке алгоритмов противоаварийной автоматики.Правильность математических моделей во всех случаях существенно влияет на технико-экономические показатели принимаемых инженерных решений. Поэтому вопросамверификации моделей всегда уделялось много времени.