21
excitation and frequency controllers feedbacks have been determined. As a result, the small signal stability of the power grid has
increased by 90%, though the transient stability has grown 3 times.
Key words
wide area measurement system, automatic voltage regulator, power system
stabilizer, automatic frequency control, branch and bound method.
I.
В
ВЕДЕНИЕ
С развитием технологии векторных измерений стало
возможным использование системы мониторинга
переходных режимов (СМПР), для наблюдения
процессов во всей энергосистеме. СМПР позволяет не
только анализировать динамику сети, но так же
позволяет
сохранять
важную
информацию
о
нарушениях, происходящих в энергосистеме. Структура
энергообъединения
усложняется,
что
требует
совершенствования
оперативно-диспетчерского
управления.
Мониторинг и управление энергосистемой в режиме
реального времени является сложной задачей для
современной
энергосистемы
из-за
больших
эксплуатационных ограничений. Размещение векторных
измерительных блоков (PMU) в ключевых местах дает
возможность
разработать
эффективные
меры
мониторинга и контроля энергосистемы. В статье
предлагается новый метод определения мест установки
блоков PMU в режиме реального времени и
идентификации групп когерентных генераторов,
используя метод ветвей и границ.
Ранее на примере расчетов тестовой 39-ти узловой
системы IEEE было показано, что применение систем
регулирования по взаимным параметрам на основе
данных векторных измерений позволяет увеличить
показатели динамической устойчивости протяженного
транзита [1].
В данной статье исследована реальная модель
энергосистемы ЕЭС России, в процессе анализа которой
был разработан алгоритм определения оптимальных
узлов для расположения блоков PMU. Кроме того, было
исследовано применение дополнительных обратных
связей по напряжению и частоты синхронных
генераторов
электрических
станций,
которые
используют данные СМПР.
При этом были поставлены следующие задачи:
•
проведение комплексного анализа существующей
сети ЕЭС России и перспектив ее развития;
•
создание программы для определения оптимальной
расстановки блоков PMU;
•
анализ влияния дополнительных обратных связей по
разнице векторов напряжений в автоматических
регуляторах частоты и мощности (АРЧМ)
генераторов
электрических
станций
на
динамическую устойчивость с помощью совместного
расчета переходных процессов и правила площадей;
•
повышение
статической
устойчивости
электроэнергетической системы (ЭЭС) за счет
внедрения дополнительных обратных связей по
взаимным параметрам.
II.
Р
АСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
Для дальнейших исследований была выбрана
реальная модель энергосистемы центральной части ЕЭС
России. Выбор данной части энергосистемы не случаен,
так как именно в ней государственная корпорация по
атомной энергетике «Росатом» ведет интенсивное
строительство новых электростанций. При этом
реализуется программа по модернизации оборудования
атомных электростанций с заменой отработавших
энергоблоков на новые с реактором типа ВВЭР-1200.
Для ввода новых мощностей на АЭС в центральной
части ЕЭС России необходимо осуществить должный
анализ возможностей энергообъединения и рассмотреть
возможности сетевого строительства.
Для решения поставленных задач определения
мероприятий по повышению устойчивости исследуемой
энергосистемы, была разработана упрощенная модель с
обеспечением требуемой точности расчетов параметров
электроэнергетического режима, включающая основные
связи 330 кВ и выше. Для простоты анализа было
выполнено эквивалентирование исходной схемы (все
основные параметры соответствуют полной схеме ЭЭС).
Исследуемая схема представлена на рис. 1. Она включает
12 генераторов, 39 шин, 57 линий, 12 трансформаторов и
10 нагрузок.
Рис. 1 – Графическое представление связей ОЭС Северо-Запад Центр -
Беларусь
ОЭС Северо-Запада и ОЭС республики Беларусь
являются избыточными по мощности районами, так как
в них сосредоточена большая часть генераторов.
Дефицитными областями являются ЭЭС города Москвы
и МО, в них сосредоточена большая часть нагрузки.
Динамическая модель ЭЭС реализована на языке
Modelica.
Определим узлы оптимальной установки модулей
PMU, на основании метода ветвей и границ [2], который
позволяет сократить время на поиск узлов, не реализуя
полный перебор всех вариантов размещения. При этом
высокая точность решения сохраняется [3]. Итогом
работы программы являются узлы 2, 9, 11, 15, 20, 23, 30,
36, 41, 43, 48 и 50.
