АВТОМАТИКА РАЗГРУЗКИ МЕЖСИСТЕМНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С КОРРЕКЦИЕЙ ЕЁ ХАРАКТЕРИСТИК СРАБАТЫВАНИЯ

DOI: 10.47026/1810-1909-2022-1-142-155

УДК 621.317.421:621.391.82

ББК 31.222

М.Г. ПОПОВ, А.А. ДАУТОВ, П.Н. МАНЬКОВ, А.А. МЕЛЬНИКОВ, К.С. ГОРЯЧЕВСКИЙ

Ключевые слова

объединенные энергосистемы, установившиеся режимы, нестационарные режимы, автоматика разгрузки по мощности, противоаварийная автоматика, Real Time Digital System, корректировка параметров срабатывания противоаварийной автоматики

Аннотация

В условиях сложной структуры современных электрических сетей особое внимание уделяется вопросам безотказной работы противоаварийной автоматики. Данная статья посвящена задачам повышения чувствительности и селективности автоматики разгрузки линии электропередачи, корректная работа которой играет важную роль в обеспечении энергобезопасности и живучести энергосистем.

В рамках данной работы рассматривается полный цикл разработки алгоритма противоаварийной автоматики, выполняющей функцию автоматики разгрузки по активной мощности линий электропередачи, который включает задачи предварительной оценки режимов работы электрооборудования, обоснование выбора параметров срабатывания автоматики, проектирования алгоритма и реализации на базе программируемых логических контроллеров, а также проведение лабораторных испытаний с применением программно-аппаратного комплекса реального времени.

Представленные в статье результаты расчетов установившихся и переходных режимов работы силового электрооборудования выполнены в программных комплексах RastrWin, Rustab. В качестве моделируемых объектов энергосистем рассматривались энергообъекта объединённых энергетических систем Урала, Сибири и Казахстана. На основании полученных результатов были определены параметры срабатывания устройства.

На основании результатов математического моделирования нестационарных режимов работы электрооборудования были определены основные недостатки алгоритма рассматриваемого устройства, выполняющего контроль перетока активной мощности по линии. Также предложены методы, направленные на повышение чувствительности и селективности данной автоматики.

Предложенный алгоритм контролирует переток активной мощности по заданному сечению. Измерения электрических параметров осуществляются на одной из линий в сечении, и на основании эквивалентной схемы происходит расчет суммарного значения перетока активной мощности по сечению. Для повышения чувствительности и селективности автоматики в алгоритме используется корректировка времени срабатывания, которая определяется исходя из предшествующего режима работы Рассматриваемый в данной статье алгоритм автоматики разгрузки при перегрузке по линии был реализован на базе программируемых логических контроллеров в соответствии со стандартом МЭК 61131. Полученное устройство было успешно протестировано на программно-аппаратном комплексе реального времени. В статье представлены результаты испытания работы устройства, а также параметры используемой математической модели.

Литература

1. Администратор торговой системы АТС «ОРЭМ»: офиц. сайт. URL: https://www.atsenergo.ru (дата обращения: 06.02.2020).
2. Попов М.Г. Исследование и выбор методов численного интегрирования жестких уравнений электромеханических переходных процессов электроэнергетических систем // Научно технические ведомости СПбГПУ. 2006. Т. 1, № 5. С. 89 – 93.
3. Попов М.Г., Орсоева А.А., Козырев А.В. Исследование асинхронного режима гидрогенераторов Бурейской ГЭС при потере возбуждения // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2010. № 2 . С. 30–33.
4. Попов М.Г., Захарова Е.В. Исследование устойчивости объединенных энергосистем на основе структурного подхода // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2013. № 3(178). С. 110–117.
5. Попов М.Г., Захарова Е.В. Исследование статической устойчивости кольцевых объединенных энергосистем на основе структурных критериев // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2014. № 3. С. 15–21.
6. Попов М.Г., Захарова Е.В. Поисковые исследования структурных критериев статической устойчивости сложных объединенных энергосистем // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2015. № 1(537). С. 37–44.
7. Попов М.Г., Захарова Е.В. Синянский И.В, Горячевсий К.С. Исследование статической устойчивости сложных объединенных энергосистем произвольной структуры // Электрические станции. 2015. № 11. С. 61–69.
8. Попов М.Г., Ванин В.К., Забоин В.Н., Гуревич Э.И. Идентификация параметров силового оборудования в адаптивных средствах защиты и автоматики // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2018. Т. 61, № 6. С. 68–76.
9. Попов М.Г., Ванин В.К., Горячевский К.С., Забоин В.Н., Халилов Ф.Х. Идентификация параметров силовых трансформаторов в адаптивных средствах их защиты и автоматики // Известия НТЦ Единой энергетической системы. 2018. № 2(79). С. 118–130.
10. Попов М.Г., Васильева О.А., Асаинов Д.Н. Опыт внедрения цифровых технологий на ТЭЦ на базе многофункциональных измерительных приборов // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2019. Т. 25, № 3. С. 47–58.
11. Попов М.Г., Базлов Д.А., Васильева О.А., Чжиюй Л., Лапидус А.А., Семенов К.Н. Особенности динамических свойств автономной микросети с источниками распределенной генерации. // Релейная защита и автоматизация. 2020. № 1(38). С. 26–
12. Рагозин А.А., Попов М.Г. О влиянии моментов неконсервативных сил на статическую устойчивость электроэнергетических систем // Электричество. 2002. № 10. С. 18–24.
13. Ragozin A.A., Popov M.G. An analysis of effectiveness of using controllable shunting reactors in system-forming networks of power pools. Power of Russia, 2002, no. 2, pp. 26–28.

Сведения об авторах

Попов Максим Георгиевич – доктор технических наук, профессор Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, Санкт-Петербург (Popovmg@eef.spbstu.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1621-9755).

Даутов Азамат Айдарович – аспирант Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, Санкт-Петербург (dautov.aa@edu.spbstu.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6273-3977).

Маньков Пётр Николаевич – аспирант Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, Санкт-Петербург (mankov.pn@edu.spbstu.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9104-664X).

Мельников Алексей Александрович – аспирант Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, Санкт-Петербург (melnikov3.aa@edu.spbstu.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7042-3277).

Горячевский Константин Сергеевич – старший преподаватель Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, Санкт-Петербург (goryachevskij_ks@spbstu.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0241-224X).

Формат цитирования

Попов М.Г., Даутов А.А., Маньков П.Н., Мельников А.А., Горячевский К.С. Автоматика разгрузки межсистемных линий электропередачи с коррекцией её характеристик срабатывания // Вестник Чувашского университета. – 2022. – № 1. – С. 142–155. DOI: 10.47026/1810-1909-2022-1-142-155.

Загрузить полный текст статьи