Аналіз статичної стійкості генераторів ДТЕК Добротвірська ТЕС
Автор: Цуньовський Роман Олегович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Стійкість енергосистеми – це здатність енергосистеми повертатися до сталого режиму роботи після різного роду збурень без переходу до асинхронного режиму. Стійкість енергосистеми визначається статичною і динамічною стійкістю. Статична стійкість – це здатність енергосистеми повертатись до усталеного режиму після малих збурень режиму, за яких зміни параметрів дуже малі проти їхніх середніх значень без переходу до асинхронного режиму. Аперіодичне порушення статичної стійкості – вид порушення за якого при досягненні фазовим кутом критичного значення стійкість порушується без коливань, аперіодично. Порушення аперіодичної стійкості формально пов’язано з наявністю додатних дійсних коренів характеристичного рівняння електроенергетичної системи Саморозхитування – особливий вид порушення статичної стійкості, що відбувається у вигляді зростання з часом амплітуди коливання параметрів режиму, викликаних або малими збуреннями в електроенергетичній системі, або невідповідністю налаштування АРЗ синхронних машин. Саморозхитування досліджується на основі рівнянь Парка з урахуванням активного опору всіх елементів енергосистеми. Стійкість енергосистеми (пропускна здатність перетину) для певної схеми та режиму роботи визначають близькістю до граничного із статичної стійкості режиму, яка характеризується коефіцієнтами запасу з активної потужності в контрольованих перетинах та (або) напруги у вузлах навантаження і взаємних кутів їх векторів. Граничний із статичної стійкості режим визначають шляхом прийнятої траєкторії обважнення, що є послідовністю усталених режимів, яка дає змогу досягти межі області статичної стійкості для певної схеми та режиму роботи енергосистеми. Вимоги до стійкості енергосистем Мінімальні значення коефіцієнтів запасу з активної потужності в перетинах і напруги у вузлах навантаження нормують за умови статичної стійкості енергосистеми. При цьому в допустимій області режимів повинна забезпечуватись відсутність саморозхитування. Якщо під час роботи енергосистеми виникає саморозхитування, необхідно оперативно, використовуючи резерви реактивної потужності електростанцій, піднімати напругу на ПС, прилеглих до перетину, та розвантажувати за активною потужністю перетин, в якому проявляється саморозхитування, до повного його виключення. У подальшому необхідно вживати заходів щодо усунення причини саморозхитування (наприклад, перевірити та налаштувати регулятори збудження генераторів електростанцій тощо). Крім того, режими з максимально та аварійно допустимими перетоками необхідно перевіряти на відсутність недопустимого термічного перевантаження обладнання з урахуванням допустимої тривалості такого режиму. Відповідність енергосистем вимогам до стійкості необхідно забезпечувати за рахунок: – посилення електричної мережі та впровадження сучасного обладнання (збільшення пропускної спроможності зв’язків, прискорення швидкодії вимикачів, збільшення термічної стійкості обладнання тощо); – зменшення часу ліквідації КЗ шляхом удосконалення та оптимізації настроювання пристроїв АПВ (наприклад, за рахунок використання адаптивного АПВ, вибору порядку постановки ПЛ під напругу, зменшення безструмової паузи АПВ тощо); – використання АЗПС; – зміни режиму роботи енергосистем. Магістерська кваліфікаційна робота присвячена дослідженню умов збереження статичної стійкості генераторів Добротвірської ТЕС. Аналіз усталених експлуатаційних режимів електричної мережі, аперіодичної та коливної стійкості проведено в програмному комплексі ДАКАР ЕЛЕКС [2, 4], Це дозволило зробити висновки та підтвердити здатність видавати повну потужність Добротвірської ТЕС на даному етапі розвитку мережі 110-750 кВ РДЦ Західного регіону. Об’єкт дослідження – електрична мережа 110-750 кВ РДЦ Західного регіону. Предмет дослідження – статична стійкість режимів роботи генераторів Добротвірської ТЕС у складі ОЕС України. Мета дослідження – аналіз умов збереження статичної стійкості генераторів Добротвірської ТЕС у складі ОЕС України та способи підвищення ефективності функціонування енергосистеми. В програмному комплексі ДАКАР ЕЛЕКС виконано формування цифрової моделі електричної мережі 110-750 кВ району видачі потужності Добротвірської ТЕС для аналізу усталених режимів роботи та розрахунку траєкторій обтяження. Проведено детальний аналіз нормальних, ремонтних та ремонтно-аварійних режимів роботи електричної мережі 110-220 кВ району Добротвірської ТЕС та зроблено висновки про допустимість усталених режимів з умов струмового перевантаження обладнання та відповідність вимогам до нормативних запасів статичної стійкості за напругою. На основі реалізованого в ДАКАР ЕЛЕКС динамічного методу аналізу коливної статичної стійкості [5] проведено додаткову перевірку режимів роботи синхронних генераторів Добротвірської ТЕС для заданих налаштувань систем збудження з умов саморозхитування. Дослідження показали хороше демпфування перехідних процесів за малих збурень в енергосистемі.