Підвищення надійності та якості електропостачання шляхом прийняття керівних рішень на основі аналізу синхронізованих вимірів. Врахування динамічних властивостей електроенергетичної системи (ЕЕС). Характер електромеханічних перехідних процесів ЕЕС.
Аннотация к работе
ОЦІНКА ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАГАТОМАШИННИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ ДАНИХ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ПЕРЕХІДНИХ РЕЖИМІВХарактер електромеханічних перехідних процесів багатомашинних ЕЕС більшою мірою визначають інерціями обертових мас генераторів, двигунів та комплексними опорами електричних звязків між ними. Інверторне приєднання ВДЕ не забезпечує зворотного звязку джерел енергії з електричною мережею, що призводить до зменшення запасу кінетичної енергії (ЗКЕ) обертових мас енергосистеми. Залежно від режиму ЕЕС визначають склад і перелік електричних станцій приєднаних до ЕЕС, унаслідок чого зміна в часі величини інерції є природною властивістю ЕЕС. ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКА забезпечує швидкодійну реакцію на збурення до дії первинних регуляторів частоти. Аналіз ПП по частоті під час аварійного відімкнення блоку 1 ГВТ на Запорізькій АЕС виявив три когерентні групи генераторів в ОЕС України (рис.1) systems of transient modes monitoring are effective for the analysis of reasons and consequences of technological faults and system failures, for verification of EPS dynamic models, evaluation of EPS states, solution of the problems dealing with the information support of online-dispatching control. ? cos - - ? (1) synchronized rectangular coordinate [rad/s];] l - constant inertia]of itr generator [s]; e-damping the node i, to which ith generator is connected [S]. In case of emergency power imbalance kinetic energy, accumulated in synchronous rotating masses, provides fast acting reaction on the disturbance, prior the action of primary frequency regulators. Analysis of the trends of power industry development, based on SMARTGRID, showed that in the near future the dominating factors influencing the changes of EPS operation will be: - large volume of RSE introduction and promotion of the integration of large-scale projects of renewable power generation with high share of generators, connected across power converters; However, due to different distribution of imbalance per units and weak system couplings, in case of disturbance groups of generators with instantaneous frequencies are formed, these groups in transient mode slightly differ, without violating general synchronism of the system.For determination of initial distribution of imbalance it was suggested to use the data of flux distribution graph model, that enables to determine input resistances of EPS generators relatively the place of imbalance origin. On the example of transient mode data in case of disturbance at Zaporizhia NPP according to SMTP data, filtration of internal oscillations of CGG is carried out, frequency forms of CGG inertia centers of UES of Ukraine are determined.
Вывод
Method of estimation of kinetic energy store of coherent groups of generators and EPS on the base of SMTP is suggested in the paper. For determination of initial distribution of imbalance it was suggested to use the data of flux distribution graph model, that enables to determine input resistances of EPS generators relatively the place of imbalance origin.
On the example of transient mode data in case of disturbance at Zaporizhia NPP according to SMTP data, filtration of internal oscillations of CGG is carried out, frequency forms of CGG inertia centers of UES of Ukraine are determined.
The research carried out, showed the necessity of solving the problem of decreasing the levels of kinetic energy store of electric power system in case of RSE integration. Further introduction of RSE must be accompanied with the development of efficient methods, aimed to provide inertia response for main types of renewable sources of energy. For RSE with inverter connection the efficiency of CVI usage to provide IR is showed. For optimization of transient process quality by the frequency of IR from CVI must be coordinated with dynamic properties of EPS and operation of already existing system of automatic control.
Список литературы
1. Rodriguez C. Dynamic stability of grid-connected photovoltaic systems / C. Rodriguez, G. A. J. Amaratunga // In Power Engineering Society General Meeting. IEEE. - 2004. - P. 2193 - 2199.
2. Wesenbeeck M. Van Grid Tied Converter with Virtual Kinetic Storage / M. Van Wesenbeeck, S. De Haan, P. Varela, K. Visscher // Power Tech. IEEE Bucharest, Bucharest. - 2009. - 28 June - 2 July 2009. - P. 1 - 7.
3. Буткевич О. Ф. Деякі аспекти моніторингу низькочастотних коливань режимних параметрів енергообєднань / О. Ф. Буткевич, В. В. Чижевський // Праці Інституту електродинаміки НАН України : зб. наук. праць. Спец. вип. - 2010. - С. 72 - 77.
4. Avdakovic S. Wavelet transform applications in power system dynamics / S. Avdakovic, A. Nuhanovic, M. Kusljugic, M. Music // Electric Power Systems Research. - 2012. - № 83 (1). - P. 237 - 245.
5. Inoue T. Estimation of power system inertia constant and capacity of spinning-reserve support generators using measured frequency transients / T. Inoue, H. Taniguchi, Y. Ikeguchi, K. Yoshida // IEEE Trans. Power Syst. - Feb. 1997. - vol. 12, no. 1. - P. 136 - 143.
6. Chassin D. P. Estimation of WECC system inertia using observed frequency transients / D. P. Chassin, Z. Huang, M. K. Donnelly, C. Hassler, E. Ramirez, C. Ray // IEEE Trans. Power Syst. - 2005. - vol. 2, no. 2. - P. 1.190 - 1.192.
7. Ciapessoni E. Renewable power integration in Sicily: Frequency stability issues and possible countermeasures / E. Ciapessoni, D. Cirio, A. Gatti, A. Pitto // Bulk Power System Dynamics and Control-IX Optimization, Security and Control of the Emerging Power Grid (IREP). IREP Symposium. - 2013. - P. 1 - 7.
8. Yazdani A. A control methodology and characterization of dynamics for a photovoltaic (PV) system interfaced with a distribution network / A. Yazdani, P. P. Dash // Power Delivery, IEEE Transactions. - 2009. - № 24 (3). Р. 1538 - 1551.
Yandulskyi Olexander - Dc. Sc. (Eng.), Professor, Dean of the Department of Electric Power Engineering and Automation, tel.: (044) 236-41-11.
Marchenko Anatoliy - Cand. Sc. (Eng.), Assistant Professor with the Department of Energy Systems Automation, tel.: (044) 454-93-08.
Nesterko Artem - Assistant with the Department of Energy Systems Automation, tel./f.: (044) 406-82-36, e-mail: nesterko@fea.kpi.ua.
National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnical Institute».