Подавление слабодемпфированных крутильных колебаний в автономных энергосистемах

Андрей Николаевич Беляев; Сергей Владимирович Смоловик

Подавление слабодемпфированных крутильных колебаний в автономных энергосистемах

Андрей Николаевич Беляев, Сергей Владимирович Смоловик

Аннотация

Рассмотрены варианты подавления слабодемпфированных вибрационных воздействий, вызванных первой критической частотой крутильных колебаний газотурбинного агрегата в автономной электроэнергетической системе нефтегазового месторождения. Показано, что подавление крутильных колебаний возможно с помощью как установленного в энергосистеме месторождения источника реактивной мощности, состоящего из управляемого шунтирующего реактора (УШР) и батареи статических конденсаторов, так и дополнительного активного RLC-фильтра при использовании в обоих случаях дополнительных обратных связей по отклонению скручивающего момента, а также его первой и второй производным. Разработана методика одновременной координации настроек произвольной системы регулирования на базе численного поиска, позволившая выбрать оптимальные с точки зрения подавления крутильных колебаний характеристики обратных связей источника реактивной мощности и активного RLC-фильтра.

Ключевые слова

автономная электроэнергетическая система, газотурбинный агрегат, синхронный генератор, асинхронный двигатель, автоматический регулятор возбуждения, управляемый шунтирующий реактор, статическая устойчивость, динамическая устойчивость, частотно-регулируемый

Полный текст:

PDF

Литература

Беляев, А.Н. Снижение скручивающих моментов в системе газотурбинного привода генераторов автономной электростанции [Текст] / А.Н. Беляев // Известия РАН. Энергетика. -- 2010. -- № 2. -- C. 124 -- 132.

Беляев, А.Н. Управляемые источники реактивной мощности для обеспечения устойчивости узлов нагрузки нефтегазодобывающих комплексов [Текст] / А.Н. Беляев, С.Т. Андрус // Научно-технические ведомости СПбГТУ. -- 2008. – № 1. – С. 92 -- 97.

Беляев, А.Н. Демпфирование составляющих крутильных колебаний в автономных энергосистемах с преобладающей двигательной нагрузкой за счёт «сильного» регулирования устройств продольной ёмкостной компенсации [Текст] / А.Н. Беляев, А.А. Смирнов, С.В. Смоловик // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2011. – № 7 -- 8. – С. 71 -- 82.

Беляев, А.Н. Исследование пусковых режимов асинхронных двигателей для оптимизации работы нефтеперекачивающих станций с газопоршневыми агрегатами соизмеримой мощности [Текст] / А.Н. Беляев, А.А. Смирнов, С.В. Смоловик // Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2011. – № 1 (117): Наука и образование. – С. 80 -- 88.

Рубисов, Г.В. Расчётный метод анализа крутильных колебаний валопровода турбоагрегата [Текст] / Г.В. Рубисов, В.Е. Сигаев // Электротехника. -- 1986. − № 1. -- С. 27 -- 31.

Урусов, И.Д. Моделирование колебательных процессов в валопроводе турбоагрегата [Текст] / И.Д. Урусов // Электричество. – 1983. -- № 5. -- С. 8 -- 11.

IEEE Subsynchronous Resonance Working Group, Terms, Definitions and symbols for subsynchronous oscillations // IEEE Trans. On power Appa-ratus and system. – 1985. -- Vol. PAS-104. -- No. 6. -- P. 1326 -- 1334.

IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies [Text]: IEEE Std3.421.5-2005. -- 2005. – 85 p.

Груздев, И.А. Разработка методов и программного обеспечения для анализа статической устойчивости и демпферных свойств больших энергосистем [Текст] / И.А. Груздев, В.А. Масленников, С.М. Устинов // Методы и программное обеспечение для расчётов колебательной устойчивости энергосистем (ФЭО). – СПб., 1992. – С. 66 -- 88.