Systems. Methods. Technologies 3 (39) 2018

Systems Methods Technologies. Yu.N. Bulatov et al. Emergency control … 2018 № 3 (39) p. 33-40 34 Введение В настоящее время наблюдается большой интерес к установкам распределенной генерации (РГ), находя- щимся в непосредственной близости от потребителей электроэнергии; при этом предполагается для значи- тельной части объектов РГ использовать возобновляе- мые энергоресурсы [1; 2]. Широкое применение техно- логий РГ в электроэнергетических системах (ЭЭС) требует разработки новых алгоритмов управления в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах [1–5]. Задача, решаемая при противоаварийном управле- нии (ПАУ), заключается в обеспечении статической устойчивости послеаварийных режимов (ПАР) ЭЭС. Управляющие воздействия в этом случае применяются для ввода ПАР в допустимую область, отвечающую требуемому запасу устойчивости. Ввод осуществляется по некоторой траектории Y D в пространстве регули- руемых параметров Y . На практике траектория Y D принимается линейной и, как правило, определяется из условия кратчайшего расстояния до предельной гипер- поверхности [3]. В связи с масштабным внедрением установок рас- пределенной генерации (РГ) задачи ПАУ становятся актуальными и для распределительных сетей. Особую важность они приобретают в сетях с установками РГ, реализованными на базе нетрадиционных возобнов- ляемых источников энергии. Такие установки могут быть удалены от центров потребления, что приводит к «сужению» областей статической апериодической ус- тойчивости. Постановка задачи. Задача ПАУ проиллюстриро- вана на рис. 1, где показано сечение области устойчи- вости координатной плоскостью активных генератор- ных мощностей P i , P j ; здесь и далее по тексту предпо- лагается, что пределы устойчивости и передаваемой мощности совпадают [3]. На этом рисунке кривая 1 соответствует границе области устойчивости для пол- ной схемы сети. Кривая 2 отвечает аналогичной грани- це при отключении одной из основных линий электро- передачи, а кривая 3 — границе области, соответст- вующей требуемому значению запаса устойчивости ПАР. 0 det    X F const  МВт , i P 0 Y L Y Z Y МВт , j P Рис. 1. К задаче ввода ПАР в область устойчивости: X F   — матрица Якоби уравнений установившегося режима При вводе ПАР в допустимую область по кратчайшей траектории задача заключается в достижении точки Z Y : Y YY Y Y     t D Z 0 0 ; где Y D — траектория изменения режима в простран- стве Y ; Y  — направление изменения режима, совпа- дающее с направлением нормали к предельной гипер- поверхности; t — скалярный параметр, определяющий величину разгрузки в направлении Y  . Разгрузка в направлении Y  должна обеспечивать приемлемое качество динамических процессов, что может быть достигнуто за счет применения автомати- ческих регуляторов возбуждения (АРВ) и частоты вращения (АРЧВ). Ниже представлены результаты исследований, на- правленных на разработку методов ввода режима в область устойчивости по кратчайшей траектории, а также на обеспечение качественного динамического перехода при разгрузке генераторов установок РГ. Метод ввода послеаварийного режима в область устойчивости. Задача ввода ПАР в область устойчиво- сти по кратчайшей траектории в пространстве Y сфор- мулирована следующим образом. Определить:   2 1 min min YM D D 2 T Y   (1) при ограничениях:   0 Y YXF   D , 0 , (2) где 0 Y — значение m -мерного вектора регулируемых параметров в исходном (доаварийном) режиме; Х —  -мерный вектор нерегулируемых параметров; F —  - мерная функция, отвечающая уравнениям установив- шегося режима (УУР);   T n dy ... dy dy D 2 1  Y — вектор приращений переменных 0 Y , обеспечивающих «вы- вод» режима на гиперповерхность предельных режи- мов, отвечающую условию 0 det    X F ; i diag   M ; i  — масштабирующие коэффициенты. Для решения сформулированной задачи (в предпо- ложении, что пределы устойчивости и передаваемой мощности совпадают [3]) записывается функция Ла- гранжа:         Y YXF YM Y YX D D D D L T T   0 2 1 0 , + , + , 2 Y , где  — вектор неопределенных множителей. Минимуму L соответствуют условия:   0 Y F YM YM Y  T T D D DD D L                    2 1 2 2 Y ,