Исследование и разработка методов выбора характеристик сверхпроводникового индуктивного накопителя в системе противоаварийного управления электроэнергетических систем
Диссертация
Опыт формирования крупных энергообъединений показывает, что по мере развития и усложнения электроэнергетических систем ухудшаются их динамические свойства, усложняется управление, повышается опасность каскадного развития аварий. Это в свою очередь обостряет проблемы обеспечения устойчивости систем. Однако чрезмерное усложнение систем управления электроэнергетическими системами может существенно… Читать ещё >
Содержание
- 1. Направления развития средств управления энергосистемой в нормальных и послеаварийных режимах
- 1. 1. Использование новых средств противоаварийного управления современными энергосистемами
- 1. 2. Анализ существующих решений в области проектирования и технической реализации систем сверхпроводниковых индуктивных накопителей энергии
- 1. 3. Основные этапы определения характеристик СПИН
- Выводы по главе 1
- 2. Разработка методов оценки объема управляющих воздействий на изменение активной мощности СПИН для сохранения устойчивости электроэнергетической системы
- 2. 1. Оценка объема управляющих воздействий на изменение активной мощности СПИН для сохранения динамической устойчивости
- 2. 2. Выбор характеристик управления активной мощностью СПИН для демпфирования послеаварийных и нерегулярных колебаний мощности на линиях связи электроэнергетических систем
- Выводы по главе 2
- 3. Направленное регулирование активной мощности индуктивного накопителя
- 3. 1. Модель ЭЭС с индуктивным накопителем
- 3. 2. Реализация направленного регулирования активной мощности сверхпроводникового индуктивного накопителя
- Выводы по главе 3
- 4. Выбор параметров СПИН в зависимости от характера изменения активной мощности
- 4. 1. Алгоритм выбора энергетических характеристик СПИН при нелинейном графике изменения активной мощности
- 4. 2. Алгоритм выбора энергетических характеристик индуктивного накопителя при демпфировании колебаний мощности по электропередаче
- 4. 3. Алгоритмы выбора технических характеристик СПИН и оценки потерь энергии
- Выводы по главе 4
- 5. Проведение вычислительного эксперимента по определению технических и энергетических характеристик СПИН
- 5. 1. Описание исходной модели
- 5. 2. Определение объема управляющих воздействий и требуемой энергоемкости СПИН
- 5. 3. Определение размеров обмотки и оценка потерь СПИН энергоемкостью 2,5−10 Дж
- 5. 4. Массогабаритные и стоимостные показатели СПИН энергоемкостью
- 2. 5−10″ Дж
- Выводы по главе 5
Список литературы
- Управление мощными энергообъединениями / Воропай НИ., Ершевич В. В., Лугинский Я. Н. и др.- Под ред. Совалова С. А. — М.: Энергоатомиздат, 1984.
- Бушуев В.В., Лизалек Н. Н., Новиков Н. Л. Динамические свойства энергообъединений. -М.: Энергоатомиздат, 1995.
- Масленников В. А. Управление собственными динамическими свойствами крупных энергообъединений и дальних электропередач. Дис. докт. техн. наук. С.-П., 1998.
- Астахов Ю.Н., Веников В. А., Тер-Газарян А.Г. Накопители энергии в электрических системах: Учеб. пособие для электроэнергетических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1989.
- Накопители энергии: Учеб. пособие для вузов./ Д. А. Бут, Б. Л. Апиевский, С. Р. Мизюрин, П.В. Васюкевич- Под ред. ДА. Бута. М.: Энергоатомиздат, 1991.
- S.F.Krai, X. Huang, M.Xu. Utility applications of a superconducting magnetic energy storage system // Presented at the 1994 American Power Conference, Chicago, IL, April, 1994.
- X.Huang. New conductor designs for superconductive magnetic energy storage systems applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.242−245.
- Rogers J.D. at all. 30-MJ SMES for Utility Transmission Stabilization // Proceedings of the IEEE. 1983. — Vol H. — № 9. — P. 1099−1107.94
- W.E.Buckles, M.A.Daugherty, B.R.Weber, E.L.Kostecki. The SSD: a commercial application of magnetic energy storage // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.328−331.
- M.Parizn, A.K.Kalafala, R.Wilcox. Superconducting magnetic energy storage for substation applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.849−852.
- L.Borgard. Grid voltage support. Transmission & Distribution world. -1999. -№ 11. -P.16−19.
- P.J.Birkner, U. Brammer, H.W.Lorenzen, J.F.Karner. Testing plant with a small fast superconducting energy storage at TU Munchen // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.207−210.
- J.F.Karner, H.W.Lorenzen, F. Rosenbauer, J.Schaller. A protection system for small high power SMES with power semiconductors working at cryogenic temperature // IEEE transactions on applied superconductivity. -1995. Vol. 5, № 2. — P.266−269.
- I.J.Iglesias, A. Bautista, M.Visiers. Experimental and simulated results of a SMES fed by a current source inverter // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.861−864.
- I.J.Iglesias, J. Acero, A.Bautista. Comparative study and simulation of optimal converter topologies for SMES systems // IEEE transactions on applied superconductivity. 1995. — Vol. 5, № 21. — P.254−257.
- A.Bautista, P. Esteban, L. Garcia-Tabares, R.Iturbe. Design manufacturing and cold test a superconducting coil and its cryostat for SMES applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. -P.853−856.
- K.Ueda, T. Ageta, S.Nakayama. Super-GM and other superconductivity projects in Japanese electric power sector. // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.245−249.
- Y.Mitani, K.Tsuji. Power system stabilization by superconducting magnetic energy storage connected to rotating exciter. // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.219−222.
- N.Kimura, T. Funaki, K. Matsu-ura. Damping of current oscillation in superconductive line applied for high voltage direct current transmission system // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.223−225.
- M.Shimada, M. Ono, Y. Hamajima, M.Yamaguchi. Disturbance energy of a forced flow cooled superconducting coil // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.226−229.
- K.Hayakawa, T. Nakano, M. Minami, M. Fujjwara, T.Kanzawa. Development of superconducting magnet with low electric power loss for SMES // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.211−214.
- X.Huang, S.F.Krai, G.A.Lenmann, Y.M.Lvovsky. 30 MW Babcock and Wilcox program for utility applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1995. — Vol. 5, № 2. — P.428−432.
- W.Tong. Welded splice design m a mid-size superconducting magnetic energy storage system applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.977−982.
- M.T.Aslam, M. Xu, S.F.Krai, H.G.Campbell. Modeling of system operation using a 30 MW superconducting magnetic energy storage system // Presented at the Power-Gen '94 Asia Conference, Hong Kong, August, 1994.
- Кузнецов О.Н. Исследование динамической устойчивости электроэнергетической системы при использованиисверхпроводникового индукционного накопителя энергии совместно с компенсаторами реактивной мощности // Вестник МЭИ. 2000. — № 2. -С. 35 -40.
- Ковалев Г. Ф. Методика оценки системной эффективности накопителей энергии с учетом фактора надежности // Системные оценки эффективности и выбор направлений технического прогресса в энергетике. Иркутск: СЭИ — 1990. — С. 122 — 132.97
- T.L.Mann, J.C.Zeigler. Opportunities for superconductivity in the electric power industry applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.239−244.
- P.G.Therond, I. Joly, M.Volker. Superconducting magnetic energy storage (SMES) for industrial applications-comparison with battery systems applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. -Vol. 3, № 1. — P.250−253.
- M.S.Lubell, J.W.Lue. Structure and cost scaling for intermediate size superconducting magnetic energy storage (SMES) systems applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1995. — Vol. 5, № 2. -P.345−349.
- D.Lieurance, F. Kimball, C. Rix, C.Luongo. Design and cost studies for small superconducting magnetic energy storage (SMES) systems applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1995. — Vol. 5, № 2. -P.350−353.
- R.W.Boom. The UW-SMES design applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.320−327.
- M.S.Lubell, J.W.Lue, B.Palaszewski. Large-bore, superconducting magnets for high-energy density propellant storage applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.412−418.
- S.I.Kopylov. The comparison of single- and multi- solenoidal windings for superconducting storage device performance applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.215−218.
- M.K.Abdelsalam. Micro SMES magnet configurations for reduced stray field applications // IEEE transactions on applied superconductivity. 1995. — Vol. 5, № 2. — P.333−336.
- J.M.Pfotenhauer, M.K.Abdelsalam, O.D.Lokken, Z.Jiang. Performance characteristics of the 60 kA SMES conductor applications // IEEE98transactions on applied superconductivity. 1995. — Vol. 5, № 2. — P.286−289.
- P.Saan, R.Mikkonen. Comparison of availability 4.2 К and 77 К SMES concepts // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.869−872.
- S.S.Kalsi, D. Aized, B. Connor, G.Smtchler. HTS SMES magnet design and test results // IEEE transactions on applied superconductivity. 1997. — Vol. 7, № 2. — P.971−976.
- S.M.Schoenung, R.L.Bien, T.C.Bickel. The advantages of using high-temperature superconductors in high-duty-cycle applications of SMES // IEEE transactions on applied superconductivity. 1995. — Vol. 5, № 2. -P.341−344.
- S.M.Schoenung, R.L.Bieri, J.R.Hull, R.L.Fagaly. Design aspects of mid-size SMES using high temperature superconductors // IEEE transactions on applied superconductivity. 1993. — Vol. 3, № 1. — P.234−237.
- Соколов Н.И. Влияние статических источников реактивной мощности и сверхпроводящих индуктивных накопителей на устойчивость параллельной работы генераторов в простой системе // Электричество, — 1990. № 10. — С. 1 — 9.
- Якимец И.В., Наровлянский В. Г., Матвейкин В. М. Выбор параметров индуктивного накопителя для энергетической системы. // Электричество 1992. -№ 6. — С. 11 — 17.
- А.с. 1 778 756 (СССР). Устройство для регулирования активно-реактивной мощности в энергосистеме / Н. С. Лазарев, А. В. Стукачев, И. В. Якимец. Опубл. в БИ, 1992. — № 44.
- Веников В. А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1978. Иофьев Б. И. Автоматическое аварийное управление мощностью энергосистем. — М.: Энергия, 1974.
- Барбашин Е.А. Введение в теорию устойчивости. М.: Гл.ред. физ.мат.лит., 1967.
- Морошкин Ю.В. Оценка областей синхронной динамической устойчивости сложных электрических систем в консервативной идеализации // Известия Академии наук. Энергетика. 1999. — № 6. -С. 80 -82.
- Якимец И.В., Астахов Ю. Н., Лабунцов В. А., Глускин ИЗ., Мохов В. Б. «Сверхпроводниковые накопители для электроэнергетических систем» // Электричество1995. № 9. — С. 7 — 12.
- Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 990 813 «Программно-вычислительный комплекс «СПИН» / Якимец И. В., Наровлянский В. Г., Масалев Д. Ю. Реестр программ для ЭВМ, 1999.
- Якимец И.В., Наровлянский В. Г., Масалев Д. Ю. Оценка технических характеристик сверхпроводникового индуктивного накопителя при проектировании противоаварийного управления энергосистемой // Электротехника, 2000. № 6. -С.6−13.101
- П.Л. Цейтлин, Л. А. Калантаров Расчет индуктивностей / Справочная книга. Л.: Энергоатомиздат, 1986.
- Г. Брехна Сверхпроводящие магнитные системы. М.: Мир, 1976.
- Малогабаритная радиоаппаратура / справочник. Киев: «Наукова думка», 1972.
- М. Уилсон Сверхпроводящие магниты. М.: Мир, 1985.
- Магнитная система РУ СПИН / Отчет по НИР. ЭНИН им. Г. М. Кржижановского, Москва, 1988 г. Гос.регистр. № 1 670 096 941.
- Я. Туровский. Техническая электродинамика. М.: Энергия, 1974.
- Ш. И. Лутидзе, В. Г. Наровлянский, И. В. Якимец Распределение тока в осесимметричном сверхпроводящем экране. // Электричество 1978. -№ 8. — С. 63 — 66.
- Г. Дёч. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и 2-преобразования. М.: Наука, 1971.102