Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0213U001044, 0110U004321 , Науково-дослідна робота Назва роботи Наукові основи, структурна організація та визначення техніко-економічних характеристик автоматичної системи регулювання частоти і потужності на базі споживачів-регуляторів Назва етапу роботи Керівник роботи Кулик Михайло Миколайович, Дата реєстрації 10-01-2013 Організація виконавець Інститут загальної енергетики НАН України Опис етапу Об'єкт дослідження - системи автоматичного регулювання частоти і потужності в енергосистемах, побудовані на основі споживачів-регуляторів. Мета дослідження - розроблення математичних моделей, дослідження режимів та створення принципово нової структури автоматичної системи регулювання частоти і потужності (АРЧП) Об'єднаної енергосистеми України, побудованої на основі споживачів-регуляторів. У роботі вперше представлена і детально досліджена модель, в якій функції регулювання частоти та потужності забезпечуються споживачами-регуляторами. Запропонована модель є канонічною системою диференціальних та алгебраїчних рівнянь, в яку входять рівняння, що описують баланс потужності в енергосистемі, електромагнітні процеси в генераторах, навантаженнях і споживачах-регуляторах, електромеханічні процеси регулювання потужності в генераторах-регуляторах і споживачах-регуляторах. На відміну від існуючих запропоновані теорія і моделі дають можливість досліджувати процеси як в системах АРЧМ з традиційними регуляторами (генераторами), так і в нових системах АРЧМ з швидкодіючими споживачами-регуляторами в сильно нелінійній постановці, що дозволяє використовувати характеристики реальних регуляторів з сильно нелінійними обмеженнями і забезпечує адекватність результатів розрахунків і фактичних показників. З використанням розроблених моделей створено проблемно-орієнтований ПІК, на якому виконані детальні дослідження систем автоматичного регулювання частоти та потужності в об'єднаних енергосистемах з швидкодіючими споживачами-регуляторами. Вперше досліджені перехідні процеси регулювання в системах з нелінійними обмеженнями, встановлені найбільш ефективні його закони, що забезпечують мінімізацію протяжності та аперіодичний характер перехідних процесів, розроблені залежності для визначення необхідних параметрів законів регулювання. Проведено велику кількість розрахунків перехідних процесів в АРЧМ з варіаціями як структури АРЧМ, так і законів і характеристик регуляторів з нелінійними обмеженнями. Досліджені системи АРЧМ з традиційною і запропонованої структурами і наступними законами регулювання: пропорційний (П), пропорційно-диференціальний (ПД), пропорційно-інтегрально-диференціальний (ПІД). При цьому в широкому діапазоні змінювалися постійні інерції регуляторів, а також коефіцієнти при пропорційній, диференціальної і інтегральної складових. Дослідження показали, що використання П-і ПД-законів недоцільно, оскільки їм властивий значний недолік - наявність статизму. Використання ПІД-закону усуває статизм і забезпечує аперіодичний характер перехідного процесу. Застосування ПІД-закону в структурах із споживачами-регуляторами зі значним запасом забезпечує вимоги по часу стабілізації частоти і потужності, встановлених для енергосистеми Євросоюзу ENTSO-E. Зіставлення отриманих результатів показало, що основні показники АРЧМ із споживачами-регуляторами (швидкодія, точність, ресурс, вартість та ін) набагато краще показників традиційних систем АРЧМ. На основі різноманітних розрахунків розроблені структури управління частотою і потужністю об'єднаних енергосистем, діючі з використанням зазначеного принципу регулювання. Показано, що для енергосистеми України застосування запропонованих структур багатократно скорочує обсяги необхідних капіталовкладень та витрати часу, необхідні для її приєднання до енергосистеми Європейського союзу, що значно подовжує ресурси регулюючих енергоблоків, зменшує обсяги споживання палива та викиди шкідливих речовин. Опис продукції Принципово новий метод організації системи автоматичного регулювання частоти і потужності (АРЧП), згідно якого раптові втрати потужності (аварійні відключення енергоблоку, ЛЕП і ін.) компенсуються не збільшенням потужності працюючих генераторів, а зменшенням її споживання на спеціальних групах споживачів-регуляторів, а саме, на електротермічних споживачах-регуляторах (ЕТСР). Автори роботи Бабін М.Є. Дрьомін І.В. Дубовський С.В. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити