Всережимная верификация средств моделирования электроэнергетических систем

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ………………………………………………………………………………… 4
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………. 7
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ВСЕРЕЖИМНОЙ ВЕРИФИКАЦИИ СРЕДСТВ
МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ……………………… 16
1.1 Общая характеристика исследуемой проблемы ………………………………………….. 16
1.2 Свойства и возможности ПВК расчета режимов и процессов в ЭЭС …………… 22
1.3 Выводы ……………………………………………………………………………………………………… 29
ГЛАВА 2 СРЕДСТВА И КОНЦЕПЦИЯ ВСЕРЕЖИМНОЙ ВЕРИФИКАЦИИ
ПРОГРАММНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ
И ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ …………………….. 31
2.1 Средства всережимной верификации ПВК расчета режимов и процессов в
ЭЭС ………………………………………………………………………………………………………………… 31
2.2 Концепция всережимной верификации ПВК расчета режимов и процессов в
ЭЭС ………………………………………………………………………………………………………………… 36
2.2 Выводы ……………………………………………………………………………………………………… 37
ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ВСЕРЕЖИМНОЙ ВЕРИФИКАЦИИ ПРОГРАММНО-
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ И ПРОЦЕССОВ В
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ………………………………………………….. 38
3.1 Методика реализации концепции всережимной верификации ПВК расчета
режимов и процессов в ЭЭС ……………………………………………………………………………. 38
3.2 Выводы ……………………………………………………………………………………………………… 47
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СРЕДСТВ
ВСЕРЕЖИМНОЙ ВЕРИФИКАЦИИ ПРОГРАММНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ
КОМПЛЕКСОВ РАСЧЁТА РЕЖИМОВ И ПРОЦЕССОВ В
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ………………………………………………….. 48
4.1 Экспериментальная всережимная верификация МЭ – ВМК РВ ЭЭС …………… 51
4.2 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag установившихся нормальных
схемно-режимных состояний ЭЭС …………………………………………………………………… 55
4.3 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag и ПВК АРМ СРЗА токов
коротких замыканий в ЭЭС……………………………………………………………………………… 56
4.4 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag установившихся
послеаварийных схемно-режимных состояний ЭЭС ………………………………………… 68
4.5 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag предела статической
апериодической устойчивости ЭЭС …………………………………………………………………. 79
4.6 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag статической колебательной
устойчивости ЭЭС…………………………………………………………………………………………… 81
4.7 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag динамической устойчивости
ЭЭС ………………………………………………………………………………………………………………… 88
4.8 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag динамической устойчивости
при однофазном автоматическом повторном включении …………………………………. 93
4.9 Верификация воспроизведения с помощью ПВК Eurostag процессов
объединения раздельно работающих частей ЭЭС …………………………………………….. 98
4.10 Верификация расчетов с помощью ПВК Eurostag коммутационных
перенапряжений в ЭЭС………………………………………………………………………………….. 103
4.11 Выводы ………………………………………………………………………………………………….. 105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 107
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………………………………. 108
Приложение А. Акты внедрения ……………………………………………………………………. 123
Приложение Б. Результаты расчета установившегося нормального схемно-
режимного состояния ТЭЭС ………………………………………………………………………….. 125
Приложение В. Сравнительный анализ результатов расчета токов коротких
замыканий с помощью RTDS и МЭ – ВМК РВ ЭЭС ………………………………………. 130
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers (Институт
инженеров электротехники и электроники);
PEGASE – Pan European Grid Advanced Simulation and State
Estimation (Разработка усовершенствованных методов
оценивания состояния и моделирования Единой
Европейской электроэнергетической сети);
PMU – phasor measurement unit (система векторных измерений);
RTDS – Real Time Digital Simulator (цифровой симулятор в
реальном времени);
SCADA – supervisory control and data acquisition (система
автоматического контроля и сбора информации);
АПВ – автоматическое повторное включение;
АРВ СД – автоматический регулятор возбуждения сильного
действия;
АРМ – автоматизированное рабочее место;
АРЧМ – автоматический регулятор частоты и мощности;
ВКС – внешняя компьютерная сеть;
ВМК РВ ЭЭС – Всережимный моделирующий комплекс реального
времени электроэнергетических систем;
ГНМ – генератор неограниченной мощности;
ГСП – гибридный сопроцессор;
ДПНУ – динамическая панель наблюдения и управления;
КЗ – короткое замыкание;
КТУ – коммутатор трехфазных узлов;
ЛКС – локальная компьютерная сеть;
ЛПТ – линия постоянного тока;
ЛЭП – линия электропередачи;
МПУ – микропроцессорный узел;
МЭ – ВМК РВ ЭЭС – модельный эталон – экспериментального образца ВМК
РВ ЭЭС;
ОАПВ – однофазное автоматическое повторное включение;
ОИК – оперативно-информационный комплекс;
ОПН – ограничитель перенапряжений нелинейный;
ПВК – программно-вычислительные комплексы;
ПД – первичный двигатель;
ПО – программное обеспечение;
ПП – периферийный процессор;
ППК – продольно-поперечный коммутатор;
ПС – подстанция;
РАС – регистратор аварийных событий;
РЗ – релейная защита;
РМ – реактивная мощность;
САУ – система автоматического управления;
СГ – синхронный генератор;
СК – сетевой коммутатор;
СМПР – система мониторинга переходных режимов;
СМ – синхронная машина;
СП – специализированный процессор;
СПО – специализированное программное обеспечение;
СШ – система шин;
ТИ – телеизмерения;
ТиПА – технологическая и противоаварийная автоматика;
ТКЗ – ток короткого замыкания;
ТС – телесигналы;
ТЭЭС – Томская электроэнергетическая система;
УРОВ – устройство резервирования отказа выключателя;
ЦП – центральный процессор;
ЭМ – электрическая машина;
ЭЭС – электроэнергетическая система.

В результате выполнения данной диссертационной работы получены
. .

теоретически обоснованные и экспериментально подтве ржденные решения
. .

актуальных для электроэнергетики задач:
.

1) выявлены и обоснованы
. причины существования проб лемы
.

всережимной верификации ПВК расче та режимов и процессов в ЭЭС, а также её
. .

неразрешимости в рамках применяемого подхода, ориентированного на
использование натурных данных;
2) предложено альтернативное направление решения данной проблемы,
заключающееся в использовании адекватной натурным данным всережимной
информации, получаемой с помо щью созданного на основе комплексного
. .

подхода МЭ – ВМК РВ ЭЭС, обеспечивающего гарантированно полное и
. .

достоверное
. воспроизведение единого непре рывного
. спектра
квазиустановившихся и переходных процессов в реальном време ни на
. .

неограниченном интервале в оборудовании и ЭЭС в целом;
3) обоснованы и сформулированы концепция всережимной верификации
ПВК расчета режимов и процессов в ЭЭС, а также методика её реализации;
4) выполнен комплекс экспериментальных исследований,
подтверждающих свойства и возможности разработанных средств, позволяющих
обосновано определять полноту и достоверность расчетов режимов и процессов в
ЭЭС с помощью ПВК, а также оказываемое на них влияние применяемых
упрощений, ограничений и методической ошибки решения, соответственно
адекватность принимаемых с помощью таких расчетов решений различных задач
проектирования, исследования, эксплуатации, совершенствования и развития
ЭЭС.
Совокупность полученных теоретических, экспериментальных результатов
и их научная, практическая значимость свид етельствуют об успешном решении
поставленных задач и достижении цели диссертационной работы.