Оценивание фазы включения шунтирующего реактора методами адаптивного структурного анализа

Марина Ивановна Александрова; Владислав Иванович Антонов

doi:10.34831/EP.2022.1089.4.007

Оценивание фазы включения шунтирующего реактора методами адаптивного структурного анализа

Марина Ивановна Александрова, Владислав Иванович Антонов

Аннотация

Предлагается новый подход к решению задачи определения момента включения в устройстве управляемой коммутации шунтирующего реактора, основанный на оценке соотношений начального значения свободной и амплитуды принуждённой составляющих переходного режима управляемого включения методами адаптивного структурного анализа. Инструментом для распознавания структуры сигнала в адаптивном структурном анализе является цифровая структурная модель, корни характеристического уравнения которой определяют характеристические параметры – частоты и коэффициенты затухания слагаемых сигнала. Комплексные амплитуды слагаемых сигнала определяют в компонентной модели сигнала, формируемой на основе составляющих эффективного ядра структурной модели.

Описываются два метода. Первый метод использует классическую адаптивную структурную модель. Сигнал тока включения шунтирующего реактора в этом случае обрабатывается одним адаптивным фильтром, а в результате компонентного анализа получают оценки свободной и принуждённой составляющих тока.

Второй метод основан на применении гибридной структурной модели, неадаптивная часть которой состоит из фильтра заграждения основной гармоники тока. Адаптивный фильтр в методе настраивается только на апериодическую составляющую, что, в свою очередь, позволяет снизить порядок модели. Оценивание амплитуды основной гармоники производится по ортогональным составляющим сигнала тока.

Показано, что оценки фазы включения шунтирующего реактора, полученные обоими методами, сравнимы и, как подтверждают результаты моделирования, имеют высокую точность. Применение этих методов для определения момента включения открывает возможность реализации функции управляемой коммутации в устройствах автоматики с невысокой частотой дискретизации тракта аналого-цифрового преобразования (АЦП). При этом предпочтение должно быть отдано методу оценивания гибридной структурной моделью, поскольку её реализация требует меньших вычислительных ресурсов

Ключевые слова

: управляемая коммутация шунтирующего реактора, устройство управляемой коммутации, точность управляемой коммутации, адаптивный структурный анализ сигналов, компонентный анализ сигналов, структурная модель сигнала, компонентная модель сигнала

Полный текст:

PDF

Литература

Александрова, М.И. Методы учёта факторов, влияющих на точность управляемой коммутации силового электрооборудования [Текст] / М.И. Александрова // Релейная защита и автоматизация. – 2020. – № 4 (41) – С. 40 – 45.

Benmouyal, G. A unified approach to controlled switching of power equipment [Text] / G. Benmouyal, N. Fischer, D. Taylor, M. Talbott-Williams, R. Chowdhury // 44th Annual Western Protective Relay Conference. – 2017. -- October.

Ito, H. Switching Equipment [Text] / H. Ito. – Springer International Publishing AG, 2019. – 584 p.

Александрова, М.И. Универсальные принципы управляемой коммутации силового электрооборудования [Текст] / М.И. Александрова, В.А. Наумов, В.И. Антонов, Н.Г. Иванов, А.В. Солдатов, В.Я. Васильева // Релейная защита и автоматизация. – 2019. – № 1 (34). – С. 49 – 54.

Synchro Teq Reference Manual [Electronic resource]: MASY-0141-C. – (https://www.doc.vizimax.com/index.php?option=com_attachments&task=download&id=590).

Switchsync PWC600. [Electronic resource]: Technical manual. – (https://library.abb.com/d/1MRK511557).

Aleksandrova, M.I. A Development of Shunt Reactor Controlled Energizing Theory [Text]: 2nd International Youth Scientific and Technical Conference on Relay Protection and Automation (RPA) / M.I. Aleksandrova, V.A. Naumov, V.I. Antonov, N.G. Ivanov. – M.: IEEE, 2019. – P. 1 – 14. – (DOI: 10.1109 / RPA47751.2019.8958105).

Антонов, В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория и ее приложения в интеллектуальной электроэнергетике [Текст] / В.И. Антонов. – Чебоксары: Изд-во Чувашского университета, 2018. – 334 с.

Типовые технические требования к шунтирующим реакторам 110, 220, 330, 500 кВ [Текст]: СТО 56947007-29.180.078-2011. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2018. – 21 c.

Антонов, В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория для инженера [Текст] / В.И. Антонов, В.А. Наумов, М.Н. Кудряшова, М.И. Александрова, Д.А. Степанова // Релейная защита и автоматизация. – 2019. – № 2 (35) – С. 18 -- 27.

Александрова, М.И. Структурный анализ тока для оценки успешности управляемой коммутации [Текст] / М.И. Александрова, В.А. Наумов, В.И. Антонов // Сборник докладов научно-технической конференции молодых специалистов. – Чебоксары: Изд-во Чувашского университета, 2019. – С. 50 -- 55.

Александрова, М.И. Оценка момента коммутации шунтирующего реактора на основе адаптивного структурного анализа тока [Текст] / М.И. Александрова, В.А. Наумов, В.И. Антонов, Н.Г. Иванов // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: материалы III Международной науч.-техн. конф. – Чебоксары: Изд-во Чувашского университета, 2019. – С. 221 -- 227.

Antonov, V.I. Adaptive structural models of input signals to relay protection and automation [Text] / V.I. Antonov, А.А. Il’in, N.М. Lazareva // Russian Electrical Engineering. – 2012. – Vol. 83, No. 1. – P. 51 -- 53.

Антонов, В.И. Фундаментальные свойства эффективных структурных моделей тока короткого замыкания электрической сети [Текст] / В.И. Антонов [и др.] // Цифровая электротехника: проблемы и достижения: сб. науч. труд. НПП «ЭКРА». – Чебоксары: РИЦ "СРЗАУ", 2014. – Вып. 3. -- С.18 -- 29.

Антонов, В.И. Обработка сигнала с высокой частотой дискретизации в цифровой релейной защите и автоматике [Текст] / В.И. Антонов, В.А. Наумов, А.И. Фомин, А.В. Солдатов // Цифровая электротехника: проблемы и достижения: сб. науч. труд. НПП «ЭКРА». – Чебоксары: РИЦ "СРЗАУ", 2013. -- Вып. 2. – С. 12 – 21.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.1089.4.007