Исследование позиционной модели энергетической системы
Ключевые слова:
энергетическая система, статическая апериодическая неустойчивость, позиционная модель, предельные режимы, потери мощности, относительные приросты
Аннотация
Исследованы особенности позиционной модели, выполнен анализ собственных значений и векторов матрицы уравнений малых колебаний, получен критерий предельных по статической апериодической устойчивости режимов, обобщающий классический критерий Вагнера-Эванса на сложные многомашинные системы. Установлено, что позиционная модель, т.е. модель, в которой мощности или моменты генераторов зависят только от относительных углов роторов машин, в неявном виде использует идеологию распределенного балансирующего узла, и ее предельные по статической апериодической устойчивости режимы в точности соответствуют предельным режимам модели потокораспределения с распределенным балансирующим узлом, в котором коэффициенты участия узлов в балансировке активной мощности назначены прямо пропорционально постоянным инерции синхронных машин. Сравнительным анализом параметров предельных режимов позиционной модели и модели с шиной неограниченной мощности найдено, что позиционная модель дает консервативную (заниженную) оценку коэффициента запаса статической устойчивости электрической системы. Показано, что для оценки коэффициентов запаса статической устойчивости наиболее адекватной является модель потокораспределения с шиной неограниченной мощности, в предельных режимах которой относительные приросты потерь мощности для всех узлов не превышают единицы.
Литература
Venikov V.A., Stroev V.A., Idelchik V.I., Tarasov V.I. Estimation of electrical power system steady state stability in load flow calculations. — IEEE Trans. on PAS, May/June 1975, vol. PAS-94, No. 3, pp. 1034—1041,
Идельчик В.И. Расчеты установившихся режимов электрических систем. М.: Энергия, 1977, 192 с.
Sauer P.W., Pai M.A. Power system steady-state stability and the load-flow Jacobian. — IEEE Trans. Power Syst., Nov., 1990, vol. 5, No. 4, рр. 1374—1383.
Аюев Б.И., Давыдов В.В., Ерохин П.М. Оптимизационная модель предельных режимов электрических систем. — Электричество, 2010, № 11, с. 2—14.
Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем / Под ред. Л .А. Жукова. М.: Энергия, 1979, 456 с.
Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Энергия, 1964, 379 с.
Андерсон П., Фуад А. Управление энергосистемами и устойчивость. М.: Энергия, 1980, 568 с.
Костюк О.М. Позиционная идеализация энергосистем и закон сохранения энергии. Киев: Изд. ИЭД АН УССР, 1974.
Материалы дискуссии по теории статической устойчивости энергосистемы. — Электричество, 1975, № 8, с. 66—93.
Цукерник Л.В. О критике теории статической устойчивости энергосистем. — Электричество, 1974, № 5, с. 21—31.
Ушаков Е.И. Некоторые свойства математических моделей электрических систем и их анализ применительно к задаче статической устойчивости. — Электричество, 1977, № 10, с. 19-26.
Лушаков Э.С. О некоторых свойствах позиционной модели электрических систем. — Электричество, 1977, № 10, с. 26-29.
Веников В.А., Цукерник Л.В. Развитие методов исследования устойчивости электрических систем (К 75-летию со дня рождения П.С. Жданова). — Электричество, 1978, № 2, с. 1—7.
Костюк О.М. Элементы теории устойчивости энергосистем. Киев: Наукова думка, 1983, 296 с.
Рудницкий М.П. Элементы теории устойчивости и управления режимами энергосистем: Учебное пос. Свердловск: УПИ, 1984, 96 с.
Меркин Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. М.: Наука, 1987, 304 с.
Хорн Р., Джонсон Ч. Матричный анализ. М.: Мир, 1989, 655 с.
Давыдов В.В., Ерохин П.М., Кирилов К.Ю. Гиперповерхность мощностей установившихся режимов электрической системы. — Научные труды III Междунар. науч.-техн. конф. «Электроэнергетика глазами молодежи», Екатеринбург, 22—26 октября 2012 г. Екатеринбург: УрФУ, 2012, т.1. с. 191—197.
Давыдов В.В., Ерохин П.М., Прудов М.А. Исследование моделей электрической системы для оценки коэффициента запаса статической устойчивости. — Научные труды. V Междунар. науч.-техн. конф. «Электроэнергетика глазами молодежи», Томск, 10—14 ноября 2014 г. Томск: ТПУ, 2014, т. 1. с. 66—70.
Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах. М.: Энергоатомиздат, 1990, 390 с.
Давыдов В.В., Ерохин П.М., Прудов М.А. Исследование предельных режимов моделей электрической системы. — Научные труды VI Междунар. науч.-техн. конф. «Электроэнергетика глазами молодежи», Иваново, 9—13 ноября 2015 г. Иваново: ИГЭУ, 2015, т. 1. с. 187—192.
#
Venikov V.A., Stroev V.A., Idelchik V.I., Tarasov V.I. Estimation of electrical power system steady state stability in load flow calculations. — IEEE Trans. on PAS, May/June 1975, vol. PAS-94, No. 3, pp.1034-1041,
Idelchik V.I. Raschety ustanovivshikhsya rezhimov elektricheskikh sistem (Calculations of Steady-State Conditions of the Electric Systems). Moscow, Energia, 1977, 192 p.
Sauer P.W., Pai M.A. Power system steady-state stability and the load-flow Jacobian. — IEEE Trans. Power Syst., Nov., 1990, vol. 5, No. 4, pp. 1374—1383.
Ayuyev B.I., Davydov V.V., Yerokhin P.M. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2010, No. 11, pp. 2—14.
Zhdanov P.S. Voprosy ustoichivosti elektricheskikh sistem — in Russ. (Questions of Stability of the Electric Systems). Moscow, Energiya, 1979, 456 p.
Venikov V.A. Perekhodnye elektromekhanicheskiye protsessy v elektricheskikh sistemakh (Electromechanics Transients are in the Electric System). Moscow, Energiya, 1964, 379 p.
Anderson P., Fuad A. Upravleniye energosistemami i ustoichivost’ (Management by grids and Stability). Moscow, Energiya, 1980, 568 p.
Kostyuk O.M. Pozitsionnaya idealizatsiya energosistem i zakon sokhraneniya energii (Position Idealization of Grid and Law of Conservation of Energy). Kiyev, IED AN USSR, 1974.
Materialy diskussii po teorii staticheskoi ustoichivosti energosistemy (Materials of Discussion on the Theory of Static Stability of Grid). Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1975, No. 8, pp. 66—93.
Tsukernik L.V. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1974, No. 5, pp. 21—31.
Ushakov Ye.I. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1977, No. 10, pp. 19—26.
Lushakov E.S. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), No. 10, pp. 26—29.
Venikov V.A., Tsukernik L.V. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1978, No. 2, pp. 1—7.
Kostyuk O.M. Elementy teorii ustoichivosti energosistem (Elements of Theory of Stability of Grids). Kiyev, Naukova dumka, 1983, 296 p.
Rudnitskiy M.P. Elementy teorii ustoichivosti i upravleniya rezhimami energosistem (Elements of Theory of Stability and Management by the Modes of Grids). Sverdlovsk: Ural Politechnic Institute, 1984, 96 p.
Merkin D.R. Vvedeniye v teoriyu ustoichivosti dvizheniya (Introduction to the Theory of Stability of Motion). Moscow, Nauka, 1987, 304 с.
Khorn R., Johnson Ch. Matrichnyi analiz (Matriz Analysis). Moscow, Mir, 1989, 655 p.
Davydov V.V., Yerokhin P.M., Kirilov K.Yu. Proc. of the III Intern. scientific and technical conf. «Power Engineering by the eyes of young people» Ekaterinburg, 22—26 Octjber 2012. — Ekaterinburg, Ural Federal University, 2012, vol. 1. pp. 191—197.
Davydov V.V., Yerokhin P.M., Prudov M.A. Proc. of the V Intern. scientific and technical conf. «Power Engineering by the eyes of young people». Tomsk, Tomsk Polytechnic University, 2014, vol. 1. pp. 66—70.
Gurevich Yu.Ye., Libova L.Ye., Okin A.A. Raschety ustoichivisti i protivoavariinoi avtomatiki v energosistemakh (Calculations of stability and emergency control schemes in grids). Moscow, Energoatomizdat, 1990, 390 p.
Davydov V.V., Yerokhim P.M., Prudov M.A. Proc of the VI Intern. scientific and technical conf. «Power Engineering by the eyes of young people». Ivanovo, 9—13 November 2015. Ivanovo, State Power University, 2015, т. 1. pp. 187—192.
Идельчик В.И. Расчеты установившихся режимов электрических систем. М.: Энергия, 1977, 192 с.
Sauer P.W., Pai M.A. Power system steady-state stability and the load-flow Jacobian. — IEEE Trans. Power Syst., Nov., 1990, vol. 5, No. 4, рр. 1374—1383.
Аюев Б.И., Давыдов В.В., Ерохин П.М. Оптимизационная модель предельных режимов электрических систем. — Электричество, 2010, № 11, с. 2—14.
Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем / Под ред. Л .А. Жукова. М.: Энергия, 1979, 456 с.
Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Энергия, 1964, 379 с.
Андерсон П., Фуад А. Управление энергосистемами и устойчивость. М.: Энергия, 1980, 568 с.
Костюк О.М. Позиционная идеализация энергосистем и закон сохранения энергии. Киев: Изд. ИЭД АН УССР, 1974.
Материалы дискуссии по теории статической устойчивости энергосистемы. — Электричество, 1975, № 8, с. 66—93.
Цукерник Л.В. О критике теории статической устойчивости энергосистем. — Электричество, 1974, № 5, с. 21—31.
Ушаков Е.И. Некоторые свойства математических моделей электрических систем и их анализ применительно к задаче статической устойчивости. — Электричество, 1977, № 10, с. 19-26.
Лушаков Э.С. О некоторых свойствах позиционной модели электрических систем. — Электричество, 1977, № 10, с. 26-29.
Веников В.А., Цукерник Л.В. Развитие методов исследования устойчивости электрических систем (К 75-летию со дня рождения П.С. Жданова). — Электричество, 1978, № 2, с. 1—7.
Костюк О.М. Элементы теории устойчивости энергосистем. Киев: Наукова думка, 1983, 296 с.
Рудницкий М.П. Элементы теории устойчивости и управления режимами энергосистем: Учебное пос. Свердловск: УПИ, 1984, 96 с.
Меркин Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. М.: Наука, 1987, 304 с.
Хорн Р., Джонсон Ч. Матричный анализ. М.: Мир, 1989, 655 с.
Давыдов В.В., Ерохин П.М., Кирилов К.Ю. Гиперповерхность мощностей установившихся режимов электрической системы. — Научные труды III Междунар. науч.-техн. конф. «Электроэнергетика глазами молодежи», Екатеринбург, 22—26 октября 2012 г. Екатеринбург: УрФУ, 2012, т.1. с. 191—197.
Давыдов В.В., Ерохин П.М., Прудов М.А. Исследование моделей электрической системы для оценки коэффициента запаса статической устойчивости. — Научные труды. V Междунар. науч.-техн. конф. «Электроэнергетика глазами молодежи», Томск, 10—14 ноября 2014 г. Томск: ТПУ, 2014, т. 1. с. 66—70.
Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах. М.: Энергоатомиздат, 1990, 390 с.
Давыдов В.В., Ерохин П.М., Прудов М.А. Исследование предельных режимов моделей электрической системы. — Научные труды VI Междунар. науч.-техн. конф. «Электроэнергетика глазами молодежи», Иваново, 9—13 ноября 2015 г. Иваново: ИГЭУ, 2015, т. 1. с. 187—192.
#
Venikov V.A., Stroev V.A., Idelchik V.I., Tarasov V.I. Estimation of electrical power system steady state stability in load flow calculations. — IEEE Trans. on PAS, May/June 1975, vol. PAS-94, No. 3, pp.1034-1041,
Idelchik V.I. Raschety ustanovivshikhsya rezhimov elektricheskikh sistem (Calculations of Steady-State Conditions of the Electric Systems). Moscow, Energia, 1977, 192 p.
Sauer P.W., Pai M.A. Power system steady-state stability and the load-flow Jacobian. — IEEE Trans. Power Syst., Nov., 1990, vol. 5, No. 4, pp. 1374—1383.
Ayuyev B.I., Davydov V.V., Yerokhin P.M. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2010, No. 11, pp. 2—14.
Zhdanov P.S. Voprosy ustoichivosti elektricheskikh sistem — in Russ. (Questions of Stability of the Electric Systems). Moscow, Energiya, 1979, 456 p.
Venikov V.A. Perekhodnye elektromekhanicheskiye protsessy v elektricheskikh sistemakh (Electromechanics Transients are in the Electric System). Moscow, Energiya, 1964, 379 p.
Anderson P., Fuad A. Upravleniye energosistemami i ustoichivost’ (Management by grids and Stability). Moscow, Energiya, 1980, 568 p.
Kostyuk O.M. Pozitsionnaya idealizatsiya energosistem i zakon sokhraneniya energii (Position Idealization of Grid and Law of Conservation of Energy). Kiyev, IED AN USSR, 1974.
Materialy diskussii po teorii staticheskoi ustoichivosti energosistemy (Materials of Discussion on the Theory of Static Stability of Grid). Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1975, No. 8, pp. 66—93.
Tsukernik L.V. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1974, No. 5, pp. 21—31.
Ushakov Ye.I. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1977, No. 10, pp. 19—26.
Lushakov E.S. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), No. 10, pp. 26—29.
Venikov V.A., Tsukernik L.V. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1978, No. 2, pp. 1—7.
Kostyuk O.M. Elementy teorii ustoichivosti energosistem (Elements of Theory of Stability of Grids). Kiyev, Naukova dumka, 1983, 296 p.
Rudnitskiy M.P. Elementy teorii ustoichivosti i upravleniya rezhimami energosistem (Elements of Theory of Stability and Management by the Modes of Grids). Sverdlovsk: Ural Politechnic Institute, 1984, 96 p.
Merkin D.R. Vvedeniye v teoriyu ustoichivosti dvizheniya (Introduction to the Theory of Stability of Motion). Moscow, Nauka, 1987, 304 с.
Khorn R., Johnson Ch. Matrichnyi analiz (Matriz Analysis). Moscow, Mir, 1989, 655 p.
Davydov V.V., Yerokhin P.M., Kirilov K.Yu. Proc. of the III Intern. scientific and technical conf. «Power Engineering by the eyes of young people» Ekaterinburg, 22—26 Octjber 2012. — Ekaterinburg, Ural Federal University, 2012, vol. 1. pp. 191—197.
Davydov V.V., Yerokhin P.M., Prudov M.A. Proc. of the V Intern. scientific and technical conf. «Power Engineering by the eyes of young people». Tomsk, Tomsk Polytechnic University, 2014, vol. 1. pp. 66—70.
Gurevich Yu.Ye., Libova L.Ye., Okin A.A. Raschety ustoichivisti i protivoavariinoi avtomatiki v energosistemakh (Calculations of stability and emergency control schemes in grids). Moscow, Energoatomizdat, 1990, 390 p.
Davydov V.V., Yerokhim P.M., Prudov M.A. Proc of the VI Intern. scientific and technical conf. «Power Engineering by the eyes of young people». Ivanovo, 9—13 November 2015. Ivanovo, State Power University, 2015, т. 1. pp. 187—192.
