Assessment of the Effect of Corona Discharge on Synchronous Generator Self-Excitation

Abstract

Удосконалено метод оперативного визначення втрат активної потужності (як навантажувальних, так і на корону) у лініях змінного струму. Запропонована методика дає змогу здійснювати моніторинг втрат активної потужності в лініях. На основі порівняльного аналізу різних методів апроксимації запропоновано найефективніший метод аналітичного подання регресійних залежностей втрат активної потужності на корону від напруги для різних погодних умов. Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій, наведених у дисертації, підтверджуються аналізом результатів порівняльних розрахунків, виконаних для різних моделей. Ефективність розроблених алгоритмів і програм перевірено на контрольних прикладах з еталонними вихідними даними, результати розрахунків порівняно з результатами, отриманими за стандартними програмами. Розроблена методика оперативного визначення втрат активної потужності (навантажувальних і на корону) дає змогу здійснювати поточний моніторинг втрат і пасивних параметрів високовольтних ліній електропередачі змінного струму. Детально розглянуто явища самозбудження генераторів, підключених до неавантажених ліній електропередачі. Наведено фізичний аналіз процесів, що відбуваються, та запропоновано методи розрахунку, експериментально перевірені на динамічній моделі. У роботі враховано вплив корони проводів на умови самозбудження генераторів із необхідними розробками для запобігання цьому негативному явищу в магістральній електричній мережі. Розроблено моделі та методи оцінювання впливу корони проводів на умови виникнення самозбудження в лініях електропередачі надвисокої напруги.

The method of operative determination of active power losses (both loading and crown) in alternating current lines has been improved. The proposed technique allows monitoring of active power losses in lines. Based on the comparative analysis of different approximation methods, the most effective method of analytical representation of regression dependences of active power losses on the corona on voltage for different weather conditions is proposed. The validity and reliability of scientific statements, conclusions, and recommendations given in the dissertation are confirmed by the analysis of the results of comparative calculations performed for different models. The efficiency of the developed algorithms and programs was tested on control examples with reference source data, the results of the calculations were compared with the results obtained by standard programs. The developed technique of operative determination of losses of active power (loading and on a crown) allows one to carry out current monitoring of losses and passive parameters of high-voltage power lines of alternating current. The phenomena of self-excitation of generators connected to unloaded power lines are considered at great length. A physical analysis of the ongoing processes is given, and calculation methods are proposed that have been experimentally tested on a dynamic model. The paper takes into account the effect of the wire corona on the conditions of self-excitation of generators with the necessary developments to prevent this negative phenomenon in the main electrical network. Models and methods have been developed for evaluating the effect of the wire corona on the conditions for the occurrence of self-excitation in ultra-high voltage transmission lines.