По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.311

Анализ синхровекторов переходных процессов в энергосистеме

Мокеев А. В. д-р техн. наук, Северный (Арктический) федеральный университет, ООО «Инженерный центр "Энергосервис"», e-mail: a.mokeev@ens.ru

Рассматриваются вопросы разработки методов анализа синхровекторов напряжения и тока переходных процессов в энергосистеме на основе преобразований дифференциального уравнения, интеграла свертки и методов на основе расширенных частотно-временных представлений.

Литература:

1. Фадке А.Г., Торп Д.С. Синхронизированные векторные измерения и их применение. – М.: Техносфера. – 2021. – 320 с.

2. Kezunovic М., Meliopoulos S. et al. Application of Time-Synchronized Measurements in Power System Transmission Networks. – NY: Springer, 2014. – 187 p.

3. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. – М.: Высш. шк. – 1985. – 536 с.

4. Kundur P. Power, System Stability and Control. – NY: McGraw-Hill, 1994. – 1196 p.

5. IEEE/IEC International Standard 60255118-1-2018. Part 118-1.

6. Атабеков Г.И. Основы теории цепей. – СПб.: Лан, 2009. – 432 с.

7. Moir R.H.C. et al. Symbolic-numeric integration of rational functions // Springer, Numerical Algorithms. – 2020. – Vol. 83.

8. Иванов И.Е., Жуков А.В., Дубинин Д.М. Идентификация параметров линий электропередачи различной конфигурации на базе данных СВИ // Сб. конф. «Релейная защита и автоматика энергосистем – 2021». . – 2021. – Т. 2. – С. 130–139.

9. Беляков Ю.С. Электромеханические переходные процессы и устойчивость электроэнергетических систем. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2011. – 103 с.

10. Емельянцев А. Автоматическая частотная разгрузка. Работа МП-устройств в асинхронном режиме // Новости электротехники. – 2015. – № 4.

11. Digital Filters and Signal Procesing / A.V. Mokeev, Ed. F.P.G. Márquez and N. Zaman. – Rijeka: InTech, 2013. – 307 p.

12. Mokeev A.V. The General Approach to the Analysis of Filters for Signals with Constant and Variable Parameters // IEEE International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON-2019. – Tomsk, 2019.

13. Mokeev A.V. Analysis of Digital Intellectual Devices Functioning Under Electromagnetic and Electromechanical Transient Processes in Power Systems // Lecture Notes in Civil Engineering, Proceedings of ICEPP 2021. – Springer, 2022. – Рp. 31–45.

14. Мокеев А.В. Анализ функционирования устройств синхронизированных векторных измерений при переходных процессах // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. – ИСЭМ СО РАН. – 2021. – Вып. 72. Кн. 2. – С. 330–339.

15. Мокеев А.В. Анализ функционирования УСВИ при электромагнитных и электромеханических переходных процессах // Оперативное управление в электроэнергетике. – 2015. – № 4.

В системах управления энергосистем все чаще применяют устройства синхронизированных векторных измерений (УСВИ), производящих оценку синхронизированных векторов (синхровекторов) напряжения и тока в различных режимах работы энергосистемы, в т. ч. оценку синхровекторов электромеханических и электромагнитных переходных процессов [1, 2]. На основе синхровекторов напряжения и тока производится расчет параметров режима энергосистемы и идентификация параметров элементов схемы замещения энергосистемы.

Существующие методы анализа электромеханических переходных процессов позволяют определить только полные токи и напряжения для элементов схем замещения энергосистемы [3, 4]. Аналогичная ситуация с анализом сложных электромагнитных переходных процессов и с анализом переходных процессов, представляющих собой сочетание электромеханических и электромагнитных переходных процессов.

В связи с этим актуальна задача разработки методов анализа исходных синхровекторов напряжений и токов переходных процессов энергосистемы. Разработка специальных методов анализа синхровекторов переходных процессов прежде всего связана с необходимостью более эффективного анализа функционирования УСВИ и их совершенствования.

Общие сведения

У синхровектора напряжения (тока) в общем случае зависят от времени как амплитуда, так и начальная фаза [5]:

и его следует рассматривать как обобщение комплексной амплитуды [1, 2]. Множитель

далее опускаем для удобства построения графиков.

При электромеханических переходных процессах синхровектор «привязан» к номинальной частоте энергосистемы ω0. В изменении начальной фазы φ(t) синхровектора заключена информация об изменении мгновенной частоты:

Ниже рассматриваются различные подходы к исследованию синхровекторов процессов энергосистемы, в т. ч. основанные на преобразовании дифференциального уравнения, интеграла свертки и специально разработанных автором методов.

Один из самых простых способов получения выражений для синхровекторов процессов в энергосистеме связан с преобразованием дифференциальных уравнений.

Для Цитирования:
Мокеев А. В., Анализ синхровекторов переходных процессов в энергосистеме. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2022;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: