Режими електричних мереж і систем електропостачання зі статичними тиристорними компенсаторами (методологія аналізу) - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Режими електричних мереж і систем електропостачання зі статичними тиристорними компенсаторами (методологія аналізу)Досвід практичного застосування та дослідження СТК, нагромаджений багатьма відомими електротехнічними концернами (ABB, GENERAL ELECTRIC, GEUMONT SCHNEIDER, MITSUBISHI, SIEMENS, TOSHIBA, WESTINGHOUSE та інші) показав, що найбільш придатними для застосування у системах електропостачання неконвенційних навантажень є схеми СТК на базі керованих тиристорами шунтових реакторів, так званих тиристорно-реакторних груп (ТРГ), та паралельних фільтрів вищих гармонік, котрі прийнято називати фільтро-компенсуючим колом (ФКК). Огляд літератури та результатів науково-дослідних робіт показує, що над проблемами цього напряму працюють в ІЕД НАН України, Національному технічному університеті України «КПІ», Приазовському державному технічному університеті, а також НДІ Енергомережпроект, Тяжпромелектропроект, ЗПО «Перетворювач» й інших організаціях. Їх можна узагальнити наступними положеннями: якою повинна бути доцільна силова схема СТК в конкретних застосуваннях? якою повинна бути оптимальна структура системи регулювання СТК у конкретних застосуваннях? як достовірно оцінити технічну ефективність СТК у електричних мережах різного призначення на стадії опрацювання конкретної схеми? в якій мірі змінюється характер перехідних процесів у мережах з СТК, як вони впливають на експлуатаційні характеристики мережі та вибір обладнання СТК? Досягнення поставленої мети потребувало здійснення досліджень у двох важливих взаємоповязаних напрямах: створення методології дослідження експлуатаційних режимів мереж з огляду на розроблення оптимальних схем СТК та опрацювання методів аналізу впливу СТК на електричні мережі з різними типами навантажень. У роботах опублікованих у співавторстві автору належать: [8-12, 22, 27, 29, 47, 49, 51, 52] - постановка задачі досліджень, участь в дослідженнях, аналіз результатів; [13] - машинна модель та методика дослідження; [14, 20, 23, 24, 25, 50, 54, 58, 59] - обгрунтування схеми, розрахунок параметрів СТК та режимів роботи; [15-17, 19, 28] - теоретичне обгрунтування принципів регулювання СТК та вимірювання параметрів режиму; [18] - методика розрахунку потужності демпфуючих кіл; [21, 26] - участь у налагоджувальних роботах та експериментах, аналіз результатів; [30] - опрацювання моделі СТК; [31, 39] - структурна схема регулятора та принципи вимірювання параметрів регулювання; [32] - принцип координації РПН трансформатора та регулятора СТК; [33] - принципова схема СТК; [34, 42, 43] - вибір параметрів системи електропостачання; [35, 38] - принципова схема підєднання ТРГ; [36, 37] - принцип побудови та структурна схема захисту; [40, 41] - принципи вимірювання складових струму; [44] - принципи вимірювання параметрів режиму; [48, 53] - методика визначення впливу СТК на мережу; [55-57] - математичні моделі системи регулювання, результати досліджень та їх узагальнення.У вступі розкрито стан проблеми та обгрунтовано задачі досліджень, дається загальна характеристика дисертації. У першому розділі здійснено аналіз досвіду застосування СТК у мережах різного призначення. З однієї сторони - це система національних норм якості та вимог до режиму, що формують міру необхідності застосування засобів компенсації, а з другої - можливості вибраної схеми СТК та її регулювання, іншими словами фактори, котрі віддзеркалюють ефективність вибраного рішення. Досвід експлуатації електричних мереж показує, що економічно доцільним є застосування СТК в: системах електропостачання потужних електродугових печей та прокатних станів; Звертаючись до перерахованих мереж, можна означити коло проблем, які супроводжують в тій чи іншій мірі їх експлуатацію та вимагають застосування засобів нормалізації: зміна режимів споживання, що характеризуються швидкостями від декількох десятків на секунду до одиниць на годину;Визначаючи для просторових векторів у кожний момент часу активну та реактивну потужності навантаження як їх скалярний та векторний добутки відповідно, одержимо у матрично-векторній формі: Якщо, наприклад, у рівнянні (1) струми та напруги характеризують несиметричне та нелінійне навантаження, то миттєві потужності будуть містити постійні та змінні складові. У роботі опрацьовано метод оцінки нескомпенсованих коливань реактивної потужності у мережі з СТК, що базується на порівнянні комплексних амплітуд гармонічних складових спектрів коливань реактивних потужностей навантаження та СТК.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ