Определение предельных параметров режимов для обеспечения успешной ресинхрониза-ции объектов распределенной генерации в условиях предприятия черной металлургии

Ольга Викторовна Газизова, Алексей Вячеславович Малафеев, Юлия Николаевна Кондрашова

Аннотация


Развитие объектов распределенной генерации и усложнение конфигурации электрической сети приводит к повышению числа возможных аварийных режимов промышленных систем электроснабжения. При коротком замыкании в связи с энергосистемой или снижении частоты в питающей сети электростанция с частью электроприемников выходит на раздельную работу. После отключения поврежденных линий должна быть выполнена автоматическая ресинхронизация узла с сетью. С целью исследования подобных аварийных режимов разработан алгоритм расчета переходных электромеханических процессов в промышленных системах электроснабжения. На основе созданного алгоритма разработан программный комплекс, позволяющий исследовать подобные электромеханические режимы. В связи с тем, что выход на раздельную работу может осуществляться при различном составе источников электроэнергии и нагрузки, была получена методика определения предельных небалансов мощностей при заданном времени работы автоматического повторного включения. Исследования производились на примере промышленной электростанции, имеющей в своем составе генераторы разной мощности и питающей энергоемкую промышленную нагрузку. Разработаны мероприятия по повышению результирующей устойчивости в условиях заданной промышленной системы электроснабжения. Созданный програм­мный комплекс может быть использован в качестве советчика диспетчера для повышения эффективности управления режимами собственных электростанций промышленного предприятия.


Ключевые слова


распределенная генерация; раздельная работа; ресинхронизация; результирующая устойчивость

Полный текст:

PDF

Литература


Zhdanov P.S. Voprosy ustoychivosti energeticheskikh sistem [Issues of Power System Sustainability]. Moscow, Energy Publ., 1979. 456 p.

Kothari D.P., Nagrath I.J. [Power System Engineering]. Second Edition, New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, 2008.

Shi Xiufeng, Mu Shiguang [Research on Measures to Improve Stability of the Power System]. Applied Mechanics and Materials, 2015, vol. 742, pp. 648–652. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.742.648

Hazarika D. [New Method for Monitoring Voltage Stability Condition of a Bus of an Interconnected Power System Using Measurements of the Bus Variables]. IET Generation, Transmission & Distribution. Oct 2012, vol. 6, iss. 10, pp. 977–985. DOI: 10.1049/iet-gtd.2011.0786

Venikov V.А. Perekhodnye elektromekhanicheskie protsessy v elektricheskikh sistemakh [Transient Electromechanical Phenomena in Electrical Systems]. Moscow, Higher school Publ., 1970. 472 p.

Harikrishna D., Srikanth N.V. [Dynamic Stability Enhancement of Power Systems Using Neural-Network Controlled Static-Compensator]. TELKOMNIKA, March 2012, vol. 10, no. 1, pp. 9–16.

Yan Xu, Zhao Yang Dong, Junhua Zhao, Yusheng Xue, David John Hill [Trajectory Sensitivity Anal-ysis on the Equivalent One-machine-infinite-bus of Multimachine Systems for Preventive Transient Stability Control]. The Institution of Engineering and Technology IET Gener. Transm. Distrib., 2015, vol. 9, iss. 3, pp. 276–286. DOI: 10.1049/iet-gtd.2014.0263

Shevchenko A.F., Pristup A.G., Novokreshchenov O.I., Toporkov D.M., Korneev V.V. [Construction and Design Features of Permanent Magnet Electric Motors for General Industrial Purposes]. Russian Electri-cal Engineering, 2014, iss. 85. no. 12, pp. 748–751. DOI: 10.3103/S106837121412013X

Sujatha Er.S., Anitha Dr.R., Selvan Dr.P., Selvakumar Er.S. [Transient Stability Enhancement of Tneb 400 kV Transmission Network with SVC]. Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 10th May 2014, vol. 63, iss. 1, pp. 85–91.

Satheesh A., Manigandan T. [Maintaining Power System Stability with Facts Controller using Bees Algorithm and NN]. Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 10th March 2013, vol. 49, iss. 1,

pp. 38–47.

Malafeev A.V., Bulanova O.V., Rotanova Yu.N. [Research of Dynamical Stability of Industrial Power Systems with Auxiliary Power Plants Separated from Power Supply System due to Short-Circuit Failure]. Bul-letin of the South Ural State University. Ser. Computer Technologies, Automatic Control & Radioelectronics, 2008,

no. 17 (117), pp. 72–74. (in Russ.)

Malafeev A.V., Gazizova O.V., Kochkina A.V., Grinchak E.A. [Analysis of Static Stability of Syn-chro¬nous Generators]. Chief Power Engineer, 2013. no. 7, pp. 17–25. (in Russ.)

Malafeev A.V., Bulanova O.V., Igumenschev V.A., Rotanova Yu.N. [Re-search of Convergence of Calculation Method for Steady-state Modes of Power Supply Systems Operated Separately from the Main Power Uti¬lity System]. Electrotechnical Systems and Complexes, 2005, no. 10, pp. 129–134. (in Russ.)

Bulanova O.V., Igumenschev V.A., Malafeev A.V., Rotanova Yu.N. [Calculation of Response Char-acteristics of the Synchronous and Asynchronous Motors of the Industrial Enterprises for Analysis of Power Supply System Sustainability]. Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University, 2006, no. 2, pp. 71–75.

(in Russ.)

Bulanova O.V., Malafeev A.V., Karandaeva O.I., Rotanova Yu.N. [Influence of Auxiliary High-Voltage Motors on Reliability of Auxiliary Power Supply System at CHPP of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works]. Electrotechnical Systems and Complexes, 2009, no. 17, pp. 96–104. (in Russ.)

Malafeev A.V., Bulanova O.V., Panova E.A., Grigoryeva M.V. [Analysis of Asymmetrical Short Cir-cuit Modes in Complex Power Supply Systems with Auxiliary Power Plants]. Industrial Power Engineering, 2010,

no. 3, pp. 26–31. (in Russ.)

Bulanova O.V., Malafeev A.V., Nicolayev N.A., Rotanova Yu.N., Panova E.A. [Determination of Asynchronous Power of Synchronous Generators in Calculations of Electromechanical Transient Phenomena in Asymmetrical Modes]. Electricity, 2010, no. 8, pp. 24–26. (in Russ.)

Gamazin S.I., Stavtsev V.A., Tsyruk S.A. Perekhodnye protsessy v sistemakh promyshlennogo el-ektro¬snabzheniya, obuslovlennye elektrodvigatel'noy nagruzkoy [Transient Phenomena in Industrial Power Supply Systems Caused by Electromotive Loading]. Moscow, MPEI Publ., 1997. 424 p.

Malafeev A.V., Panova E.A. [Algorithm of Calculation of Complex Asymmetrical Modes of Power Supply Systems of Industrial Enterprises]. Chief Power Engineer, 2011, no. 3, pp. 35–39. (in Russ.)

Gazizova O.V., Malafeev A.V., Tarasov V.M., Izvolsky M.A. [Research of Overall Performance of Dividing Automatic Equipment in Power Supply System of Iron Works]. Industrial Power Engineering, 2012, no. 10, pp. 12–17. (in Russ.)

Igumenschev V.A., Zaslavets B.I., Nicolayev N.A., Malafeev A.V., Bulanova O.V., Kondrashova Yu.N., Panova E.A. Otsenka effektivnosti releynoy zashchity v setyakh 110–220 kV slozhnykh sistem elektros-nabzheniya promyshlennykh predpriyatiy s sobstvennymi elektrostantsiyami [Evaluation of Relay Scheme Performance within 110–220 kV Networks of Ppower Supply Systems of Iindustrial Eenterprises with Auxil-iary Power Plants]. Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University Publ., 2011. 141 p.

Kornilov G.P., Panova E.A., Varganova A.V [The Algorithm of Economically Advantageous Over-head Wires Cross Section Selection Using Corrected Transmission Lines Mathematical Models]. Procedia Engineering, 2015, vol. 129, pp. 951–955. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.142

Malafeev A.V., Hlamova A.V., Krasnov M.I. [Optimized Loading of Auxiliary Power Plant Genera-tors of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works with Due Regard to Active Power Losses in the Distribution Network by Decomposi-tion of the General Task]. Chief Power Engineer, 2011, no. 3, pp. 54–57. (in Russ.)

Varganova A.V., Panova E.A., Kurilova N.A., Nasibullin A.T. [Mathematical Modeling of Synchro-nous Generators in Out-of-balance Conditions in the Task of Electric Power Supply Systems Optimization]. In Collection: International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS). 2015. DOI: 10.1109/MEACS.2015.7414907

Kondrashova Yu.N., Gazizova O.V., Gladysheva M.M., Galliulin I.M. [Research of Influence of Im-plementation of the Perspective Airline on Modes of the Industrial Energetic Hub]. International Research Journal, 2014, no. 4-2 (23), pp. 35–37. (in Russ.)

Khramshin V.R., Odintsov K.E., Gubajdullin A.R., Karandaeva O.I., Kondrashova Yu.N. [Fault Rate Analysis of Variable-Frequency Electric Drives in District Heating Stations under Power Supply Violations]. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2014, iss. 14, no. 2, pp. 68–79. (in Russ.)

Odintsov K., Rotanova Yu., Karandayeva O., Mostovoy S., Shilyaev P. [Forecast of Electrical Equipment Remaining Life]. News of Tula State University. Technical Sciences, 2010, no. 3-1, pp. 192–198. (in Russ.)

Kondrashova Yu.N., Gladysheva M.M., Nicolaev Art.A., Nicolaev A.A. [Development of Methods for Forecast of Complex Electrotechnical System Failures through the Example of Electrical Networks]. Tech-nical Sciences: from Theory to Practice, Novosibirsk, NP “SibAK”, 2014, no. 33, pp. 101–108. (in Russ.)

Karandaev A.S., Khramshin V.R., Evdokimov S.A., Kondrashova Yu.N., Karandaeva O.I. [Method-ology of Calculation of the Reliability Indexes and Lifetime of the Electric and Mechanical Systems]. In Col-lection: Proceedings of 2014 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems, MEACS 2014. DOI: 10.1109/MEACS.2014.6986866




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power160402

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.