Оптимізація режимів роботи статичних тиристорних компенсаторів з примусовою комутацією та пофазним керуванням реактивною потужністю

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню завдання підвищення ефективності керування та збільшення швидкодії статичних тиристорних компенсаторів (СТК) з примусовою комутацією і різними режимами заземлення нейтралі без та за наявності вольтододавання. Розроблено схеми регуляторів для пофазного керування реактивною потужністю та методи її регулювання для СТК з примусовою комутацією, які дозволяють зменшити втрати активної потужності в електричній мережі та в статичних компенсаторах і збільшити їх швидкодію. Запропоновано метод багатокоординатного керування СТК з примусовою комутацією, згідно з яким регулювання реактивної потужності здійснюється залежно від цільової функції системи, яка одержана за умови, що питомі втрати активної потужності компенсатора не перевищують економічно обґрунтованого рівня. Розроблено схеми керування СТК.

В работе получено новое решение актуальной научно-прикладной задачи уменьшения потерь активной мощности в электрических сетях и статических тиристорных компенсаторах (СТК) с принудительной коммутацией, а также увеличения их быстродействия в условиях резкопеременной реактивной нагрузки и создание средств управления ими. Это позволяет увеличить эффективность применения статических компенсаторов в качестве источников реактивной мощности. Объектом исследования являются режимы работы статических тиристорных компенсаторов с принудительной коммутацией и пофазным управлением реактивной мощностью. Предметом исследования являются математические модели и средства управления режимами работы СТК с принудительной коммутацией и пофазным управлением реактивной мощностью. Целью диссертационного исследования является повышение эффективности использования статических тиристорных компенсаторов с принудительной коммутацией путем оптимизации режимов их работы и разработка схем для пофазного управления реактивной мощностью в них. В соответствии с алгоритмом работы СТК с принудительной коммутацией, компенсированной и изолированной нейтралями, микропроцессорная система вычисляет удельные сопротивления силовой цепи, предельный угол открытия, разность между ним и заданным с терминала углом открытия. Алгоритм работы СТК с принудительной коммутацией и компенсированной нейтралью при наличии вольтодобавки отличается от предыдущего алгоритма тем, что дополнительно вычисляется коэффициент вольтодобавки. В случае положительной разности микропроцессорная система подает сигнал на включение второго коммутирующего тиристора во время действия отрицательной полуволны напряжения питания. При этом потери активной мощности во время регулирования реактивной мощности не будут превышать экономически целесообразного значения базового варианта. В противном случае заданный угол открытия будет уменьшаться до тех пор, пока указанная выше разность не будет положительной.

This thesis focuses on solving problems of improving efficiency of control and increasing response speed of static thyristor compensators (STC) with forced commutation and various operating conditions of neutral grounding both with and without volt adding. The paper reveals the schemes of regulators for phase-by-phase control of reactive power and methods of its regulating for STC with forced commutation, which allows them to reduce losses of active power in the electric grid and in static compensators and to increase their response speed. This research offers a method of multicoordinate control of STC with forced commutation, due to which control of reactive power is performed in accordance with the target function of the system obtained under condition that the specific losses of active power of compensator do not exceed economically grounded level. The thesis represents the schemes of STC control.