Разработка принципов и методов восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией после аварий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.02, кандидат технических наук Буй Динь Тхань

  • Буй Динь Тхань
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2011, Иркутск
  • Специальность ВАК РФ05.14.02
  • Количество страниц 140
Буй Динь Тхань. Разработка принципов и методов восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией после аварий: дис. кандидат технических наук: 05.14.02 - Электростанции и электроэнергетические системы. Иркутск. 2011. 140 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Буй Динь Тхань

Введение.

Глава 1. Характеристика проблемы и постановка задачи диссертации. ю

1.1. Особенности систем электроснабжения, содержащих распредел енную генерацию. . Ю 1.2. Аварийные ситуации в системах электроснабжения с распределенной генерацией:.

1.3. Анализ процесса восстановления системы электроснабжения« пршналивди распределенной генерации 1.4. Состояние исследований по проблеме восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией.

1.5. Методы расчета установившихся режимов систем электроснабжения.^.

1.6. Концепция "Smart? Grid" и проблема1 восстановления систем электроснабжения

1.7. Йостановка задачи диссертации . . 4/7:

1.8 ; . Выводы по главе 1 . .49-'

Глава 2. Методические основы и методы восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией

2.1. Общая схема процесса восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией

2.2. Определение допустимых послеаварийных состояний «островов» .:.

2.3. Синхронизация «островов» с: основным пунктом питания или с примыкающей к нему частью СЭС.69' г 2.4. Подключение погашенных частей СЭС, не попавших в «острова», и восстановление питания нагрузки внутри синхронизированных «островов»

2.5: Bbi6op рационального процесса восстановления системы электроснабжения с распределенной генерацией

2.6. Принципы реализации технологии восстановления системы электроснабжения с распределенной генерацией на основе мульти-агентного подхода.

2.7. Выводы по главе 2.

Глава 3. Исследование процессов восстановления системы электроснабжения района Ми Хао провинции Хынг Иэн Вьетнама.

3.1. Характеристика электроэнергетических систем Вьетнама и его провинции Хынг Иен.

3.2. Определение допустимых послеаварийных состояний «островов» СЭС района Ми Хао провинции Хынг Иэн.

3.3. Выполнение синхронизации «островов» с основным пунктом питания или с примыкающей к нему частью СЭС района Ми Хао. 104 \

3.4. Реализация подключения погашенных частей СЭС района

Ми Хао, не попавших в «острова».

3.5. Выполнение восстановления питания нагрузки внутри синхронизированных «островов» СЭС района Ми Хао.

3.6. Выбор рационального процесса восстановления системы электроснабжения района Ми Хао.

3.7. Выводы по главе 3.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электростанции и электроэнергетические системы», 05.14.02 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка принципов и методов восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией после аварий»

Актуальность проблемы. Энергетические проблемы в последние годы стали одними из важнейших мировых проблем, которые непосредственным образом затрагивают многие страны. Ограничения в наращивании генерирующих и передающих мощностей с использованием традиционных применяемых технологий сдерживают не только развитие промышленности; но и» социальное развитие.

Последние десятилетия минувшего и первые годы-XXI века для многих стран стали периодом напряженного поиска новых энергетических ресурсов, который продолжается« до настоящего времени. Проблемы-связаны, со, спросом на электроэнергию, который значительно опережает прирост генерирующих мощностей, экологическими, опасностями, связанными с громадными масштабами сжигания органического топлива. В последнее время для многих стран острог стоит вопрос энергетической безопасности. Поэтому в мировой практике распределенную генерацию; рассматривают как одно из важных средств обеспечения энергетической безопасности и решения? энергетических проблем в целом.

В большинстве страна стремятся использовать распределенную генерацию как экологически чистый возобновляемый источник энергии. Для некоторых стран использование распределенной генерации имеет огромное значение также и как автономный источник энергии для удаленных от основных сетей районов сельской местности.

Подключение распределенных систем генерации к электрической сети позволяет создавать решения, отвечающие требованиям конкретных потребителей. Кроме того, распределенная генерация имеет некоторые другие положительные качества и может работать в двух режимах:

- Параллельно с основной сетью. При нормальном режиме распределенная генерация генерирует электроэнергию, параметры которой полностью соответствуют основной сети. При аварии распределенная генерация переходит в автономный режим работы.

- Полностью автономно. В местах, где отсутствует основная сеть, распределенная генерация покрывает оперативные и долгосрочные потребности в энергии, параметры которой соответствуют потребностям нагрузки конкретного оборудования.

Появление распределенной генерации в распределительной сети придает ей новые свойства, но и создает новые проблемы. Одна из важных проблем — оценка послеаварийного состояния отделившихся автономных частей систем электроснабжения (СЭС)- «островов» и восстановление СЭС с распределенной генерацией после крупной-аварии. Требуется разработка новых методов для анализа послеаварийных режимов работы систем электроснабжения, включающих распределенную генерацию, работоспособности оборудований и т.п. Среди .всего большого комплекса задач большое значение имеют задачи- исследования- принципов восстановления - систем электроснабжения; содержащих распределенную генерацию, после крупной аварии и методов решения соответствующих задач. Перечисленными важнейшими проблемами определяется актуальность настоящего диссертационного исследованиям

Целью данной работы является разработка принципов восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией и методов решения соответствующих задач.

Задачи исследования. В соответствии с целью были поставлены и решены следующие задачи:

1) Разработка общей, схемы'процесса восстановления системы электроснабжения с распределенной генерацией и анализ операций при восстановлении распределительной электрической сети, включающей распределенную генерацию;

2) Разработка алгоритма определения допустимых послеаварийных состояний «островов» в системе электроснабжения с распределенной генерацией;

3) Разработка процесса синхронизации «островов» с основным пунктом питания или с примыкающей к нему частью СЭС в системе электроснабжения с распределенной генерацией;

4) Исследование процесса подключения погашенных частей СЭС, не попавших в «острова»;

5) Разработка процесса восстановления питания нагрузки внутри синхронизированных «островов»;

6)-Разработка принципов реализации технологии восстановления системы электроснабжения с распределенной генерацией;

7) Исследование разработанных методов и алгоритмов на схеме системы электроснабжения района Ми Хао провинции Хынг Иэн Вьетнама.

Для решения поставленных в диссертации задач применены: методы системного анализа, методы выбора решений, методы расчета и оптимизации режимов работы систем электроснабжения.

Научные результаты. В диссертации получены и выносятся на защиту следующие научные результаты:

• Разработана общая схема процесса восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией и проанализированы операции при выполнении восстановления системы электроснабжения с распределенной генерацией;

• Разработан и исследован алгоритм определения допустимых послеаварийных состояний «островов с использованием итерационного метода Ньютона в сочетании с минимизацией суммарных потерь активной мощности в сети;

• Разработаны и исследованы условия и процесс синхронизации «островов» с основным пунктом питания или с примыкающей к нему частью СЭС при восстановлении после аварии в сети;

• Разработан и исследован процесс подключения погашенных частей СЭС, не попавших в «острова», к системе электроснабжения с распределен ной генерацией;

• Разработан« и исследован' процесс восстановления! питания; нагрузки, внутри синхронизированных «островов»;

• Разработаны принципы оптимизации процесса восстановления и реализации технологии восстановления системы электроснабжения с распределенной 'генерацией на< основе мульти-агентного подхода;

Использование полученных в; работе результатов обеспечит повышение эффективности работы распределительных сетей, снизит время перерыва питания электроэнергией потребителей и поэтому увеличит надежность систем-электроснабжения-.

Основные положения диссертации и отдельные ее части докладывались и обсуждались,на Всероссийской научно-технической конференции "Повышение эффективности производства и использование энергии в условиях Сибири", Иркутск, 2009 г., 2010 г. и 2011 г.; Всероссийской научно-практической конференции "Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов российских вузов", Томск, 2011 г., конференции молодых ученых ИСЭМ СО РАН, Иркутск, 2011 г. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе одна работа в реферируемом издании из; списка ВАК. ^ , ■ . . ' Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литерат туры и 4 приложений.

Похожие диссертационные работы по специальности «Электростанции и электроэнергетические системы», 05.14.02 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Электростанции и электроэнергетические системы», Буй Динь Тхань

1.8. Выводы по главе I

В первой главе приведен обзор современного состояния использования распределенной генерации. Так, энергетический кризис семидесятых годов

XX века привел к тому, что в западных странах перестала наблюдаться тенденция к максимальной централизации электроснабжения. С этого периода начала интенсивно развиваться распределенная генерация. Источники распределенной генерации базируются на энергетических установках, использующих процессы сжигания топлив (мини газотурбинные и парогазовые установки, на биомассе и др.), а также возобновляемые природные ресурсы (мини-ГЭС, ветроустановки и др.). При-работе в системе распределенная генерация' подключается на низких напряжениях (6-10-35 кВ) в распределительной сети.

При наличии распределенной генерации в системах электроснабжения возникают изменения в свойствах этой электрической сети, распределенные генераторы влияют на работу релейной защиты и автоматики. Для оценки этих влияний рассмотрены аварийные ситуации в системах электроснабжения с распределенной генерацией.

После аварии система электроснабжения разделяется на несколько «островов», процесс восстановления« этой- системы включает множество состояний, (ситуаций) и дляг каждой конкретной* послеаварийной ситуации существует некоторое множество стратегий (путей) восстановления СЭС.

Проблема восстановления СЭС после аварии рассматривается многими учеными в мире. Их исследования- о проблемах восстановления» СЭС после аварии рассмотрены и проанализированы. Из этого анализа состояния проблемы восстановления СЭС после аварии с учетом ее особенностей в диссертации показывается, что проблема восстановления, системы электроснабжения с распределенной генерацией после аварии является актуальной; имеющей важное самостоятельное значение.

Для решения задачи определения установившего режима работы распределительной сети после аварии, необходимо использовать итерационные методы. В последнее время наибольшее распространение получили два метода: метод Ньютона и метод Гаусса- Зейделя, позволяющие решить задачу расчета установившего режима системы электроснабжения с распределенной генерацией. Наиболее предпочтителен метод Ньютона.

В настоящее время интеллектуальные сети в мировом энергетическом сообществе занимают особое место. Наиболее перспективным направлением для формализации задачи восстановления СЭС после аварии является использование концепции "Smart Grid" в сочетании с методом искусственного интеллекта - мутиль-агентным походом. Основные положения концепции "Smart Grid" для восстановления СЭС детально рассмотрены в этой главе.

Сформулированы задачи диссертации.

ГЛАВА 2

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ

ГЕНЕРАЦИЕЙ

2.1. Общая схема процесса восстановления систем электроснабжения, с распределенной, генерацией

Схема взаимосвязей этапов (операций) восстановления, отражающая, стратегию деятельности персонала после аварийной ситуации, показана на рис 2.1. Эта схема характеризует общую картину процессов восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией, конкретные ситуации являются частными случаями реализации этой схемы и содержат определенные наборы действий в зависимости от последствий аварии. Представленная на рис. 2.1 схема является развитием и конкретизацией применительно к рассматриваемому случаю известных схем восстановления, электроэнергетической системы на уровне электрической сети сверхвысоких напряжений и крупных электростанций, предложенных в [17,18,82].

Составляющие процесса восстановления СЭС, представленного на рис. 2.1, можно условно разбить на три группы. В первую группу входят операции 2-7, не имеющие системного характера и решающие некоторые локальные проблемы, не требующие сложных алгоритмов для их решения. Эти операции являются в определенном смысле подготовительными. Операция, 1, хотя и имеет в некоторой мере системный характер, также является подготовительной для рассматриваемого процесса восстановления СЭС и составляет вторую группу. Операции 8-12, составляющие третью группу, имеют системный характер и требуют применения системных методов определения соответствующих решений. Такие методы и рассматриваются далее в данной работе.

1Л Ю

Рис 2.1. Схема восстановления систем электроснабжения с распределенной генерацией после аварий.

После аварии распределительная сеть разделяется на несколько частей («островов»). Границы «островов» зависят от значений нагрузки в узлах в соответствии с графиками нагрузки потребителей. Для восстановления нормального режима работы сети сначала необходимо оценить параметры по-слеаварийного состояния «островов».

Оценка послеаварийного состояния СЭС (операция 1 на рис.2.1) включает ряд составляющих, основными из которых являются:

- оценка послеаварийных параметров режима сети (частоты, напряжений, токов, мощности генерации и потребления, перетоков по связям);

- анализ аварийной ситуации по степени тяжести и опасности для людей, электрооборудования, потребителей и т.п.;

- оценка состояния работоспособности объектов в различных частях системы в смысле наличия, поломок, разрушений и возможности объекта выполнять свои функции хотя бы в частичном1 объеме;

- оценка наличия связей объектов с другими, электрической связности подсистем СЭС, "островов";

- оценка готовности объектов к включению и набору нагрузки-(генерации и потребителей).

Причинами аварий в СЭС являются короткое замыкание или другие аварийный ситуации: Поэтому для процесса восстановления СЭС после оценки ее реального состояния в послеаварийной ситуации требуется при необходимости выполнить восстановление работоспособности основного пункта питания с примыкающей к нему частью СЭС (операция 2), работоспособности распределенной генерации (операция. 3). Необходимо проверить возможность работоспособности и набора нагрузки генерацией. Для проведения этой проверки необходимо выяснить величины .напряжений и частоты «островов».

После аварии в «островах» остаются несколько коммутационных аппаратов, которые могут редко использоваться в нормальном режиме СЭС, но в процессе восстановления необходимо использовать, следовательно требуется проверить их работоспособность при восстановлении СЭС (операция 4).

После аварии несколько частей системы могут быть отключены от системы, то есть несколько фрагментов сети не включены в «острова»; в частности, фрагменты сети 21-23, 5-6, 61-62 на рис 1.2. В* этом случае необходимо выполнить восстановление их работоспособности (операция 5), т.е необходимо проверить работоспособность этих частей после аварии и обеспечить коммутационные переключения для обеспечения готовности работы (например: АПВ, АВР и.т.д.). Кроме того, необходимы подготовка обесточенных участков сети для коммутационных (операция 6), а также восстановление питания нагрузки в «островах» (операция 7).

После выполнения этих этапов и обеспечения технических условий продолжается восстановление частоты, и напряжения до значений, близких к номинальным на уровне безопасных режимов в «островах» (операция 8), алгоритм реализации которого изложен ниже. Для решения этой проблемы необходимо выполнить проверку допустимых условий для частоты, напряжений и токов в «островах». При этом, если требования допустимости не выполняются, используют управляющие устройства оставшихся в работе участков СЭС для изменения.частоты в необходимом направлении (уменьшение мощности потребителей при низкой частоте и уменьшение мощности генерации при высокой частоте). Определенные меры могут быть использованы для восстановления СЭС и обеспечения уровней напряжений, а также токов по линиям.

После этого осуществляется переход к выполнению восстановления СЭС путем синхронизации «островов» с основным пунктом питания или с примыкающей к нему частью СЭС (операция 9). Чтобы выполнить этот процесс, необходимо выполнить коммутационные переключения в необходимых точках и восстановить питание потребителей. Мощности распределенной генерации не должны увеличиваться до тех пор, пока потребители не готовы к приему электроэнергии.

С отключением фрагментов сети некоторые потребители отключаются от системы, например, потребители 21, 22, 23, 5, 6, 61, 62 на рис.1.2. После аварии эти потребители не попали в «острова», поэтому надо подключить их к сети" СЭС (операция 10). На рис 1.2 в качестве примера процесс подключения, потребителей и «острова» к основному пункту питания может быть следующим. Сначала подключается «остров» Б к сети основного пункта питания и поочередно потребители 21, 22, 23 и потом «остров» В, и.т.д. Поэтому на схеме (рис 2.1), операции 9 и 10 могут выполняться-циклически.

Когда выполняют восстановление частоты и напряжения в «островах» (операция 8), может оказаться, что мощности распределенных генераторов не хватает для питания всех-потребителей, поэтому для обеспечения качества электроэнергии необходимо отключать неответственные электроприемники в зависимости от категории (электроприемники« третей категории). Поэтому после полного восстановления схемы СЭС необходимо восстановить питание этих потребителей внутри синхронизированных «островов» (операция 11).

Последней операцией (операция 12) является реконфигурация схемы СЭС с точки зрения требований,нормального режима - минимума потерь активной мощности, максимума надежности и др:

Итак, процесс восстановления СЭС с распределенной генерацией после аварии включает множество состояний: В, результате реализации процесса восстановления, системы, с учетом перечисленных его особенностей- СЭС с распределенной генерацией переводится в конечное состояние, соответствующее исходному или несколько сниженному уровню функционирования системы (этот уровень определяется степенью и характером физических повреждений оборудования).

Время процесса восстановления СЭС зависит от готовности работы электрооборудования, существующего в СЭС; готовности потребителей; допустимого времени существования аварийных ситуаций в СЭС; готовности персонала к выполнению действий по переводу из одного состояния в другое состояние в процессе восстановления СЭС; возможности сочетания процесса восстановления сети и потребителей; инерционности процесса перевода из данного состояния в другое состояние в процессе восстановления СЭС.

Учитывая сложность анализа и оптимизации процесса восстановления сложной СЭС с распределенной генерацией после аварии, в,данной'работе в качестве первого этапа исследований процесс восстановления рассматривается как последовательность, установившихся состояний СЭС при неучете динамики переходов из одного состояния в другое.

2.2. Определение допустимых послеаварийных состояний «островов».

После подготовительных операций 1, 3, 4 и 7 необходимо восстановить в «островах» уровни частоты, напряжений в узлах и токов по' связям до допустимых значений (операция 8 на рис.2.1). Эта задача решается-с помощью алгоритма,, представленного на рис.2.2. Дадим некоторые пояснения к этому алгоритму.

Каждый потребитель должен обеспечиваться качественной электроэнергией и должно выполняться условие работы проводов по допустимому нагреву. Качество электроэнергии определяется отклонениями напряжения, № частоты, симметрией трехфазного напряжения, формой кривой напряжения. Наиболее важными показателями являются отклонения напряжения и частоты.

1. Рассматривается относительная величина отклонения частоты от номинального значения по выражению:

А/ = Г /ном , (2.1) ном где: /ном - номинальная частота тока (/нш =50 Гц); /- частота тока в момент расчета.

Для определения качества электроэнергии по частоте используется следующая формула: и/і<ии или -А/доп</у <Л/доп , (2.2) где: А/доп - допускаемое отклонение частоты.

Рис2.2. Алгоритм определения состояния СЭС после аварии

Между частотой и активной мощностью имеется связь, определяемая как [86]:

ЛР^кг^-.Рн , (2.3)

J ном где: kf - статический коэффициент нагрузи, Рн- суммарная активная мощность нагрузки системы, и

Р - Р

АР - г, (2.4) Р

1 г где: Рг- суммарная активная мощность генерации системы. Из выражений (2.10) - (2.4) следует, что для обеспечения качества электроэнергии по показателю частоты нужно: или Ртт =РГ- АРдоп <РН< Рпах =РГ+ ЛРдоп. (2.5)

2. Условия по отклонению напряжения определяются как: литах\<\лид0п |, (2.6) где: Дитах - максимальное отклонение напряжения в сети, Лидоп - допускаемое отклонение напряжения. 3 .Условия работы проводов по нагреву определяются как:

2-7) где: //,- ток в ветви у, 1дощ - допускаемый ток провода ветви у.

Как следует из схемы на рис.2.2, сначала проверяются условия по допускаемому отклонению частоты:

А/| ^\А/доп\> Т0 еСТЬ /т-т = /„ом - ¥доп ^ / ^ /шах = /ном + А/с>0„

Если / > /тах, то Рн <РГ, поэтому, чтобы обеспечить качество электроэнергии по показателю частоты, необходимо снижать мощность генерации в «острове» (Р;. 4 ); в обратном случае сначала используют возможную резервную мощность (недогрузки) генераторов: в нормальном режиме генераторы часто работают с нормальным уровнем мощности, но их предельная возможность выше: РГтах =(1,1 +1,2)РГном. Поэтому в случае выхода мощности генератора на ограничение (РГтах) принимается (Рг = РГтах). После этого шага, если это условие еще не обеспечено, нужно уменьшать мощности нагрузок по категориям электроприемников и обеспечению минимизации потерь активной мощности в сети. В программе определения послеаварийного состояния СЭС по методу-Ньютона процесс уменьшения мощности нагрузок выполнен следующим образом: на первом шаге: алгоритм ищет, есть ли-в сети электроприемники 3-ей категории или все уже отключены; если все, алгоритм начинает отключать электроприемники 2-ой категории. Если найдены необходимые электроприемники 3-ей категории, принимается этот вариант расчета. Если необходимый объем отключения электроприемников 3-ей категории найден, вычисляются суммарные потери астивной мощности» в сети. При переходе на другой вариант значения мощности этих электроприемников восстанавливаются.

На этом шаге имеются несколько вариантов, количество вариантов равно- количеству электроприемников 3-ей категории потребителей, и выбранный вариант является вариантом, который имеет минимальные суммарные потери активной мощности. на втором шаге: алгоритм сравнивает значение Рг со значением Рн-Если выражение (2.5) удовлетворяется, процесс расчета остановится; в обратном случае, процесс расчета будет повторен и расчет останавливается когда/>/„,„. в конце расчета, если / > /тах (то Рн < Рг ), тогда значение активной мощности балансирующего узла определяется как:

Р^ЛР.+^Рн.-ТРп (2-8) где: ЛРГ - суммарные потери активной мощности в сети;

Рн, - сумма активной расчетной мощности нагрузок; сумма активной мощности генераторов кроме балансирующого узла;

Следующим этапом алгоритма является проверка допустимости токов в линиях электропередачи по нагреву. Если / > 1доп, производится дополнительное отключение нагрузки (PHi) (по категориям электроприемников) в тех узлах «острова», к которым подходят перегруженные линии, процесс расчета выполняется, как отмечено выше.

Затем выполняется проверка допустимости отклонений напряжений в узлах «острова»: \AUmax\ > \AUàon\, то есть U > Umax = UH0M + AUдоп или U<Umm=UH0M-AUà0n.

Когда U > Umax, то чтобы обеспечить качество электроэнергии по показателю напряжения, нужно уменьшать реактивную мощность генераторов «острова» (Ог 4') за счет снижения тока возбуждения генератора ( 1воз Когда этот ток уменьшается, напряжение на шинах генератора уменьшается-соответственно. Однако, значение реактивной'мощности меняется в пределах (Qfmm <Qr <Qrmax), значение напряжения на шинах генератора может изменяться соответственно. Процесс изменения реактивной'мощности генераторов выполняется следующим образом: 1-ый шаг: уменьшают реактивную мощность до минимального значения Qrmm и параллельно проверяют условие по напряжению

U <и<и ).

V тт — — тах s 2-ой шаг: реактивная мощность генератора «острова» фиксируется Qr - Qrmm ■> а условие по напряжению еще не обеспечено, тогда надо увеличивать активную и реактивную мощность нагрузок (Рн Т,QH Т), которые были отключены от сети при проверке условия1 по частоте. Изменение значения мощности нагрузок будет менять потоки мощности линий и значение в выражениях (2.5) и (2.7), поэтому надо вернуться проверить условия по частоте и токам.

В обратном случае необходимо увеличивать выработку реактивной мощности генератором (<2Г Т) за счет увеличения тока возбуждения генератора {1воз Т). Когда этот ток увеличивается, напряжение на шинах генератора увеличивается- соответственно. Процесс изменения реактивной мощности генераторов выполняется, как: 1-ый шаг: увеличивают реактивную мощность до максимального значения 0Гтах и параллельно проверяют условие по напряжению и <и<и ).

V тт — — тах / 2-ой шаг: реактивная мощность генератора «острова» фиксируется Ог = 0Гтах а условие по напряжению еще не обеспечено, тогда надо уменьшать активную и реактивную мощности нагрузок (Рн 4-) с учетом.кате-горийности' электроприемников. Изменение значения мощности нагрузок будет менять потоки мощности линий и* значения в выражениях (2.5) и (2.7), поэтому надо вернуться.и проверить условия по частоте и токам.

Во всех рассмотренных случаях подключения^ или отключения электроприемников потребителей с учетом их категорийности выбор решения осуществляется- с использованием комбинаторного алгоритма. Эффективность его использования определяется сравнительно небольшой размерностью задач.

Работа алгоритма заканчивается после выполнения условий допустимости режима в «острове» по уровням частоты, напряжений и токов.

Условие допустимости режима в «острове» по уровню частоты является приоритетным по отношению к условиям по напряжениям в узлах нагрузки и токам в линиях. При этом может оказаться, что допустимые уровни напряжений и токов в «острове» несовместимы, т.е. электрический режим при заданных ограничениях на напряжения и токи не существует. Тогда итерационный процесс по алгоритму, представленному на рис. 2.2, не будет с?:?содить-ся. Для контроля сходимости итерационного процесса в алгоритме^ предусмотрен счетчик итераций к. Если к>кзадан, ограничения по уровням гаг^а.хтряже-ний отменяются и итерационный процесс заканчивается после выгколнения условий допустимости режима по токам в линиях.

После отключения главного пункта питания «остров» работает!? автономно, безi связей? с другими. В этом- случае5 его структура и napaMes-iirpbi per жима работы могут меняться.

Для решения? задачи4 определения? состояния СЭС после отклсЕОчешш основного? пункта питания и выполнения этого алгоритма (рис. 2.2Г> важно определить параметры режима работы СЭС, основные из них - это tozecl, потоки активной и реактивной мощностей5 в линиях, напряжения в узлах:.» uviакси-мальные потери напряжения; суммарные потери активной и реакгз^ивной мощностей, в сети. Расчет электрического режима в «острове» па каясдз£«з:м шаге .алгоритма выполняется' методом Ньютона при; представлении эле^сггриче-ской сети;системой уравнений узловых напряжений; при этом, нагруз^сия учитываются < статическими характеристиками по напряжению.

При; определении^ потоков мощности обычно заданы значения: активных и реактивных мощностей нагрузок. Генераторы должны обеспечг^з:ть эти нагрузки, а также активные и реактивные потери мощности в сети. jpacne-тах по методу Ньютона для решения этой задачи необходимо выбрать» балансирующий узел, который является балансирующим источником moixj^itocth. Для этого узла надо определить активную и реактивную мощность.

1 Гроблема влияния напряжения на потребителей рассмотрена в этой задаче. Зависимость между напряжением и мощностью определяется моделью нагрузки и для бытовых, промышленных и коммерческих нагрузок и jiljphhh-мается по [87,88]. Модель нагрузки можно записать как: p-pj;." с2-9) где: Роі и Q0¡ - активная и реактивная мощности, когда £/ = 11 ном.

В случае постоянной мощности нагрузок, что часто используется в исследованиях потокораспределения, считается а — ¡5 = 0. Типовые значения активного и реактивного коэффициентов в настоящей работе для бытовых, промышленных и коммерческих нагрузок даются в таблице 2.2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Буй Динь Тхань, 2011 год

1. Гавриш О. Малая энергетика // ГазетаИА, февраль 15, 2006.

2. Ванчугов В.В. В поисках новых энергий // Washington ProFile, февраль 11, 2004.

3. Заддэ В.В, ВИЭ, мини-ТЭЦ и будущее энергетики России // Энергия: экономика, техника, экология, 2005; № 9.

4. Вороиай Н.И. Предпосылки и перспективы развития распределенной генерации в электроэнергетических системах // Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов. Сб. докл. Все-рос. н.-т. конф:, Благовещенск, октябрь 5-7, 2005.

5. Счастливцева М;, Нетрадиционная энергетика // Передовой зарубежный опыт, 2004, № 1.

6. Щелоков Я.М. Распределенная генерация // Новости теплоснабжения, 2004, №3. .

7. Шейдлин А.Е., Некоторые проблемы энергетики // Энергия, 2005,8.

8. Резник Г. Малая энергетика как средство решения больших проблем // ТЭК: энергия правильных решений, июль 21, 2002:

9. Шпильрайн Э:Э., Нетрадиционные возобновляемые источники энергии // Энергия, 1997, № 5.

10. Безруких П.П. Энергоэфективность и развитие возобновляемой энергетики // Академия Энергетики, 2010, №4.

11. Елистратов В.В. Опыт внедрения ВИЭ в мире и России: // Академия Энергетики, 2010, №2.

12. Наумов Ф.И., Заддэ В.В., Солнечная электростанции сегодня и завтра // Энергия, 2006, №6.

13. Renewable Energy Policy Network for 21st Century- Renewable 2010 Global Status Report, 80p at http://www.ren21.net/.

14. Анализ мирового рынка дизельного топливав 2006-2010 гг, прогноз на 2011-2015 гг., 58 с; at htw//:businesstat.ru.

15. Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат 1992, 521 с.

16. Винославский В.Н., Пивняк Г.Г., Несен Л.И., Рыбалко А.Я., Прокопенко В.В. Переходные процессы в системах электроснабжения. Киев: «Вища школа», 1989, 421 с.

17. Knight U.G. System Restoration Following a Major Disturbances // Electra, 1986, No.106, p.33-61.

18. Воропай Н.И., Кроль A.M., Калентионок E.B., Негневицкий M.B. Восстановление электроэнергетических систем после крупных аварий (Принципы и методические средства). М.: Информэнерго, 1991, 52 с.

19. Hadzi-Kostova В., Styczynski Z. Network Protection in Distribution Systems with Dispersed Generation // IEEE Trans, and Distrib. Conf., 2005//2006, Dallas, USA, 6 p.

20. Karen L., Purryand M.M.B. Impact of Distributed Generators on Protective Devices in Radial Distribution Systems // IEEE Trans, and Distrib. Conf., 2005//2006, Dallas, USA, 2 p.

21. Wu C.X., Wen F.S., Lou Y.L. The Existed Problems and Possible Solutions of Micro-grid Based on Distributed Generation // IEEE PES DRPT, 6-9 April 2008, Nanjing, China, 6 p.

22. Chowdhury S.P., Chowdhury S., Crossley P.A., Ten C.F. UK Scenario of Islanded Operation of Active Distribution Networks A Survey // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 6 p.

23. Javadian S.A.M., Haghifam M.R., Rezaei N. A Fault Location and Protection Scheme for Distribution Systems in Presence of DG Using MLP Neural Network // IEEE PES GM, 26-3 0V July, 2009, Calgary, Canada, 8 p.

24. Martinez J.A., Arnedo J.M. Impact of Distributed1 Generation on Distribution Potection and Power Quality // IEEE PES GM, 26-30 July, 2009; Calgary, Canada, 6 p.

25. Butler-Purry K.L., Funmilayo H.B. Overcurrent Protection Issues for Radial Distribution System with Distributed Generators // IEEE PES GM, 26-30 July, 2009, Calgary, Canada, 6 p.

26. Mahat P., Chen Z., Bak-Jensen B. Review of Islanding Detection Methods for Distributed Generation // IEEE PES DRPT, 6-9 April, 2008 Nanjing, China, 6 p.

27. Katiraei F., Abbey C., Tang S., Gauthier M. Planned Islanding on Rural Feeders Utility Perspective // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 6 p.

28. Perera N., Rajapakse A.D., Buchholzer T.E. Isolation of Faults in Dic-tribution Networks with Dictributied Generators // IEEE Trans. Power Delivery, 2008, Vol.23, No.4, pp. 2347-2355.

29. Ohno T., Yasuda T., Takahashi O., Kaminaga M., Imai S. Islanding Protection System Based on Synchronized Phasor Measurements and its Operational Experiences // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 5 p.

30. Zhang Y., Mao M., Ding M., Chang L. Study of Energy Management System for Distributed Generation Systems // IEEE PES DRPT, 6-9 April, 2008 Nanjing, China, 5 p.

31. Chowdhury S.P., Chowdhury S., Ten C.F., Crossley P.A. Islanding Protection of Distribution Systems with Distributed Generators A Comprehensive Survey Report // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 8 p.

32. Zeineldin H.H. Application Region of Frequency Relays for Distributed Generation // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 5 p.

33. Lei Y., Graeme M.B., Anaya-Lara O., James R.M. A Study on Stability Enhancement of Distributed Generators // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 7 p.

34. Jenkins N., Allan R., Crossley P., Kirschen D., Strbac G. Embedded Generation. Published by the Institution t of Electrical Engineers, London, United Kingdom, 2000, 188 p.

35. Antonis G.T., Nikos D.H. Centralized Control for Optimizing Micro-grids Operation // IEEE Trans. Energy Conversion, 2008, Vol.23, No.T, pp. 241248.

36. Xu Y., Xu X. Typical Scheme Designs of Distribution Network Automation for Northeast Rural Areas of China // IEEE PES DRPT, 6-9 April, 2008, Nanjing, China, 4 p.

37. Comassetto L., Bernardon D.P., Canha L.N., Abaide A.R. Sofware for Automatic Coordination of Protection Devices in Distribution System // IEEE Trans. Power Delivery, 2008, Vol.23, No.4, pp. 2241-2246.

38. Lim I.H., Kim Y.I., Lim H.T., Choi M.S., Hong S., Lee S.J., Lim S.I., Lee S.W., Ha B.N. Distributed Restoration System Applying Multi-Agent in Distribution Automation System // IEEE PESGM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 7p.

39. Nagata T., Tao Y., Sasaki H., Fujita H. A Multi-Agent Approach to Distribution System Restoration // IEEE Trans. Power Delivery, 2007, Vol.22, No.4, pp. 2378-2385.

40. Емельянов B.B.1, Курейчик B.B., Курейчик B.M. Теория и практика эволюционного моделирования. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003, 403 с.

41. Vidal J.M. Fundamental of Multiagent Systems With NetLogo Examples, http://www.multiagent.com/, 2007, 155 p.

42. Dimeas A.L., Hatziargyriou N.D. Multi-agent Reinforcement Learning of Microgrids // IEEE PES GM, 25-29 July, 2010, Minneapolis, USA, 8 p.

43. Gil N.J., Lopes J.A.P. Exploiting Automatic Demand Response, Generation and Storage Capabilities For Hierarchical Frequency and Control in Isladed Multi-Microgrids // 16th PSCC, July 14-18, 2008, Glasgow, Scotland, 7 p.

44. Moreira C.L., Resende F.O., Pecas Lopes J.A. Using Low Voltage MicroGrids for Service Restoration // IEEE Trans. Power Syst, 2008, Vol.22, No.l, pp. 395-403.

45. Feltes J.W., Moran C.G. Black Start Studies for System Restoration // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 8 p.

46. Ha Pham T.T., Besanger Y., Andrieu C., Hadjsaid N., Fontela M., En-acheanu B. A New Restoration Process in Power Systems with Large Scale of Dispersed Generation // IEEE Trans, and Distrib. Conf., 2005//2006, Dallas, USA, 6 p.

47. Augusto C.S., Alexandre C.B.D., Newton G.B. Energy Restoration for Large-Scale Distribution System using EA and a New Data Structure// IEEE PESGM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 8p.

48. Adibi M.M., Nelson M. Power System Restoration Dynamics Issues // IEEE PES GM, July 20-24, 2008, Pittsburgh, USA, 8 p.

49. Pérez-Guerrero R.E., Heydt G.T. Distribution System Restoration via Subgradient-Based Lagrangian Relaxation // IEEE Trans. Power Syst., 2008; Vol.23, No.3, pp.1162-1169.

50. Wu J.S., Tomsovic K.L., Chen C.S. A Heuristic Search Approach to Feeder Switching Operations for Overload, Faults, Unbalanced Flow- and? Maintenance// IEEE Trans. Power Delivery, 1991, Vol.6, No.4, pp: 1579- 1586.

51. Moon Y., Clio B., Park H., Ryu H., Ha B. and Lim S. Fault Restoration Algorithm Using Fast Tracing Technique based on the Tree-Structured Database for the Distribution Automation System // IEEE PES Summer Meeting, Vol.1, July 2000, pp. 411 -415.

52. Huang C. Multiobjective Service Restoration of Distribution Systems Using Fuzzy Cause-Effect Networks // IEEE Trans. Power Systems, 2003, Vol.18, No.2, pp. 867-874.

53. Ke Y. Distribution Feeder Reconfiguration for Load Balancing and Service Restoration by Using G-Nets Inference Mechanism // IEEE Trans. Power Delivery, 2004, Vol.19, No.3, pp. 1426 1433.

54. Hsiao Y. T. and Chien C. Y. Enhancement of Restoration Service in Distribution Systems Using a Combination Fuzzy-GA Method // IEEE Trans. Power Delivery, 2000, Vol. 15, No. 4, pp. 1394-1400:

55. Delbem A.C.B., de Carvalho A. and Bretas N.G. Optimal Energy Restoration in Radial Distribution Systems Using a Genetic Approach and Graph Chain Representation // Electric Power Systems Research, 2003, 67(3), pp. 197-205.

56. Nagata T. and Sasaki H. An Efficient Algorithm for Distribution Network Restoration // IEEE PES Summer Meeting, Vol.1, July 2001, pp. 54-59.

57. Miu K.N., Chiang H.D., Yuan B. and Darling G. Fast Service Restoration for Large-Scale Distribution Systems with Priority Customers and Constraints // IEEE Trans. Power Systems, 1998, Vol.13. No.3, pp. 789- 795.

58. Успенский М.И., Кызродев И.В. Комплексный метод восстановления схемы электроснабжения потребителей распределительной сети // Электричество, 2002, №12, с 36-41.

59. Блок В.М., Электроэнергетические сети и. системы. ML: Высшая, школа, 1986, 432 с.

60. Сенди К. Современные методы анализа электрических систем. М.: Энергия, 1971, 360 с.

61. Тарасов В.И. Методы минимизации ньютоновского типа для расчета установившихся режимов электроэнергетических систем. Новосибирск: Наука, 2001, 167 с.

62. Тарасов В.И. Теоретические основы анализа установившихся режимов электроэнергетических систем. Новосибирск: Наука, 2002, 344 с.

63. Строев В.А. Электрические системы и сети в примерах и ислюст-рациях. М.: Высшая,школа, 1999, 352 с.

64. Grainger J.J., Stevenson W.D., Ж. Power System Analysis. McgRaw-Hill, Inc, 1994,814 р.

65. Song Y.H., Hatziargyriou N., Buta A. e.a. Electric power system, Vol.1. Electric networks; Edited by M.Eremia. Buceresti: Editura Academiei Romane, 2006, 826 p.

66. Воропай Н.И. Теория систем для электроэнергетиков. Новосибирск: Наука, 2000, 272 с.

67. European Technology Platform: Smat Grid Strategic Deployment Document for Euro's Electricity Networks of the Future, September, 2008.

68. Smart Grid System report, U.S. Department of Energy, July 2009, Accessed in January 2010,hhtp://www.oe.energy.sy/documentsandMedia/SGSRMain-090707 lowres.pdf

69. Smarter Grid: The Opportunity, Department of Energy and Climate Change, UK, December 2009, Accessed in January 2010,hhtp://www.decc.gov.uk/en/content.cms/what we do/us supply/network/smar t grid/smart grid, aspx

70. European Smart Grid: Technology Platform Vision and Strategy for European's Electricity, European Commission, 2006, Accessed in January 2010, hhtp://e. europa. eu/research/energy/pdf/smartgrid en. pdf

71. The Smart Grid: An introduction- Exploring^ the Imperative of Revitalizing America's Electric Inflatstructure, U.S. Department of Energy, Accessed in January 2010,hhtp://www, oe. energy. gv/documentsandMedia/DOE SGBook Single Pages, pdf

72. Кужеков C.C, Егоров В. Интеллектуальные технологии в распределительном электросетевом комплексе // ЭнергоРынок, 2010, № 6 (78).

73. Глушко С., Пикин С. Технологическая концепция SmartGrid облик электроэнергетики будущего // ЭнергоРынок, 2009; № 11 (72).

74. Reed G.F., Philip Р.А., Barchowsky A., Lippert C.J., Sparacino A.R. Sample Survey of Smart Grid Approachs and Technology Gap Analysis // IEEE PES Conf. on Innovative Smart Grid Technologios Europe, Gothenburg, Sweden, 11-13 October, 2010, 10 p.

75. Hamini V., Smith K.S., Wilson R.C. Smart Grid Technology Review Within the Transmission and Distribution Sector // IEEE PES Conf. on Innovative Smart Grid Technologios Europe, Gothenburg, Sweden, 11-13 October, 2010, 8 p.

76. Podmore R. Smart Grid Restoration Concepts // IEEE PES, 25-29 July 2010, Minneapolis, MS, USA, 8 p.

77. Adibi M.M., Editor. Power System Restoration Methodologies and Implementation Strategies // IEEE Press Series on Power Engineering, IEEE Press, 2000.

78. Samarakoon К., Ekanayake J., Wu J. Smart Metering and Self-heading of Distribution Networks // IEEE ICSET 2010, 6-9 Dec 2010, Kand, Sri Lanka, 5 p.

79. Успенский М.И., Кызродев И.В. Комплексный метод восстановления схемы электроснабжения потребителей распределительной сети // Электричество,' 2002, №12.

80. Горбунова JIM:, Портной M.F., Рабинович P.C., Совалов С.А., Тимченко В.Ф. Экспериментальные исследования режимов, энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1985, 448 с.

81. IEEE Task Force on1 Load Representation or Dynamic Performance// IEEE Trans. Power Syst, 1995, Vol.10, No.l, pp. 523-538.

82. Воропай Н.И.; Буй Динь Тхань. Восстановление системы электроснабжения с распределенной генерацией после крупной аварии // Промышленная энергетика, 2011, № 8.

83. Буй Динь Тхань. Проблема восстановления. системы- электроснабжения с распределенной генерацией после крупной аварии и методы ее решения // Тр. молод, учен. ИСЭМ СО РАН. Вып. 41. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2011.

84. Wind Energy Resource Atlas of Southeast Asia // The World Bank Asia Alternative Energy Program, September 2001, 116 c, http.V/siteresources.worldbank.ors/EXTEAPASTAE/Resources/xvind atlas complet e.pdf.

85. Планирование ресурса ветровой, энергии для производства электроэнергии прибрежных районов Вьетнама. Проект исследования «Консультативная и проекная фирма электроэнергетики № 3», 2006, Ньа Чанг, Вьетнам.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.