Анализ неоднородностей электроэнерrетических систем - Войтов О.Н.
ISBN 5-02-031231-2
Скачать (прямая ссылка):
6.4. Выбор мест размещения и параметров регулирующих устройств
для улучшения динамических свойств ЭЭС....... 233
Приложение. Формы представления матрицы Якоби ... 239
СПИСОК ЛИТературЫ................. 247
Предисловие
-
Электроэнергетическая система (ЭЭС) непрерывно подвергается внешним и внутренним возмущениям, которые вызывают изменения параметров режима — реакцию ЭЭС. Изменение параметров
зависит как от вида и величины возмущения, места его приложения (внешних факторов), так и от схемы и параметров элементов ЭЭС (внутренних факторов). Цель данной книги — предложить методы выявления наиболее чувствительных к внешним воздействиям параметров (сенсоров), определить их связь с параметрами ЭЭС, попытаться использовать эту информацию для улучшения поведенческих
свойств
управляемости, надежности, контролируемости.
ДЯ
этого ищутся так называемые слабые места — узлы, связи, сечения, устройства регулирования, которые в наибольшей степени "виновны" в наличии сенсоров и изменение параметров которых наиболее эффективно для устранения избыточной чувствительности. При этом используются методы, не требующие проведения статистических испытаний, перебора огромного числа вариантов сценариев внешних воздействий, так как показано, что можно определить наличие и размещение сенсоров и слабых мест с помощью аналитических методов исследования схемы ЭЭС и ее параметров. В качестве таких методов рассмотрены структурный, спектральный и
сингулярный анализы. Авторы хотели предложить этот новый инструментарий, продемонстрировать его применение для установившихся и переходных процессов ЭЭС. Исторически получилось так, что структурный анализ больше исследовался применительно к переходным, а спектральный и сингулярный анализы — к установившимся процессам. Объединение этих подходов в одной книге предопределено возможностями их взаимного обогащения и перекрытия областей использования.
Существование различных свойств чувствительности и слабости в разных местах ЭЭС по сути есть проявление неоднородности схемы ЭЭС. Именно поэтому такие подходы могут рассматриваться как методы анализа неоднородности и ее проявлений.
6
ПРЕДИСЛОВИЕ
Свой материал авторы построили следующим образом. В главе 1 даны основные понятия, обзор литературы, связанной с рассматриваемой проблематикой для установившихся и переходных режимов.
В главе 2 предлагаются методы анализа ЭЭС на основе нового инструментария, включающего сингулярный, спектральный и структурный анализы и позволяющего без проведения массовых статистических испытаний аналитически определять сенсоры и слабые места ЭЭС (глава 3).
В главах 4—6 показаны различные области применения идеологии неоднородности и слабых мест ЭЭС. В главе 4 с этих позиций рассматриваются задачи построения равнопрочной сети, анализа оперативной надежности, системы контроля за режимом ЭЭС, оценки статической устойчивости системы по напряжению, эквивалентирования ЭЭС.
Глава 5 посвящена решению проблемы использования информации о слабых местах при выборе оптимальной стратегии управления ЭЭС.
Глава 6 исследует применение данных подходов к анализу и управлению динамическими процессами.
Корректно указать, кто что делал в действительно общей работе, — всегда проблема. Авторы данной книги ее также не избежали. Качественно области интересов каждого из авторов таковы:
А.З. Гамм и И.И. Голуб — спектральный и сингулярный анализы, сенсорность, проблема неоднородностей применительно к установившимся режимам;
О.Н. Войтов — использование информации о слабых местах
при управлении установившимися режимами;
Н.И. Воропай и Д.Н. Ефимов — структурный анализ, когерентность, проблема неоднородностей применительно к переходным
режимам ЭЭС.
Авторы выражают глубокую благорадность ответственному редактору книги В.И. Зоркальцеву, рецензентам В.И. Тарасову, H.H. Новицкому за ценные замечания, Е.И. Ушакову, неоднократно принимавшему участие в обсуждении полученных авторами результатов по определению сенсорных и слабых мест в ЭЭС, Л.В. Ивановой за помощь в оформлении рукописи.
Монография подготовлена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проектам 95—02—04857, 96— 15-98216.
ГЛАВА 1
Введение в
проблему
В процессе функционирования электроэнергетическая система (ЭЭС) подвергается малым и большим воздействиям, таким как изменения нагрузок, коммутация элементов схемы, изменения генераций активной и реактивной мощности, воздействия автоматики (это все примеры нормальных относительно малых возмущений) , а также короткие замыкания, большие сбросы и набросы нагрузок, несанкционированные отключения оборудования, работа защит и противоаварийной автоматики (это примеры больших возмущений).
ЭЭС реагирует на внешние воздействия изменением параметров режима — модулей и фаз напряжений, перетоков мощностей и токов в ее элементах, скоростей вращения синхронных и асинхронных машин. Состав и величина этих изменений зависят как от набора и силы внешних возмущений, так и от свойств самой ЭЭС — топологии схемы и ее параметров (сопротивлений, проводимостей, сочетания емкостных, индуктивных и активных сопротивлений), законов регулирования, характеристик регуляторов, динамических характеристик элементов и другой автоматики. Для обеспечения надежности, качества и экономичности управления ЭЭС, во-первых, очень важно знать чувствительность параметров ее режима к внешним возмущениям, уметь определять значимость тех или других реакций с точки зрения упомянутых критериев управления. Во-вторых, важно выделять группы параметров, реакции которых на возмущения похожи, согласованы, когерентны, и, в-третьих, знать факторы, от которых зависит чувствительность ЭЭС, с тем, чтобы определять желательное изменение этих факторов как при эксплуатации, так и при проектировании (развитии) ЭЭС.
