Details

В рамках работы решалась практическая задача по проектированию фрагмента энергосистемы с уровнями напряжения 220 и 110 кВ, а также анализу эксплуатации смоделированной системы в разных ситуациях. На первом этапе был выполнен подбор основного силового оборудования: генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов и сечений проводов для линий электропередачи. Учитывая их характеристики, далее был выполнен расчёт установившегося режима — сначала аналитическим методом, а потом для проверки вычислений в программном комплексе RastrWin. Во второй части был смоделирована несимметричная авария — двухфазное короткое замыкание на землю. Здесь использовался метод симметричных составляющих, с помощью которого удалось определить токи и напряжения в момент повреждения и построить векторные диаграммы. Чтобы увидеть реальную картину, в среде EMTP были зафиксированы осциллограммы ударного тока, где наглядно видно, как ток ведет себя в момент и после замыкания. На третьем этапе исследовалась динамическая устойчивость участка энергосистемы. Используя программу Dymola, были получены различные зависимости характеристик генераторов, а также некоторых величин непосредственно в месте короткого замыкания. На основе данных картин было введено дополнительное противоаварийное мероприятие, повышающее устойчивость системы – трехфазное автоматическое повторное включение поврежденной линии, которое показало свою эффективность. Таким образом, в работе были охвачены как типовой режим работы сети при постоянных параметрах схемы, так и тяжелые аварийные ситуации, что позволило оценить поведение реальной энергосистемы комплексно в ПВК RastrWin, EMTP, Dymola.

The work addressed the practical task of designing a fragment of a power system with voltage levels of 220 and 110 kV, as well as analyzing the operation of the simulated system in various situations. At the first stage, the selection of the main power equipment was performed: generators, transformers, autotransformers, and wire cross-sections for power transmission lines. Taking into account their characteristics, the steady-state mode was then calculated, first using an analytical method and then to verify the calculations in the RastrWin software package. In the second part, an asymmetric accident was simulated: a two-phase short circuit to ground. Here, the method of symmetrical components was used, with the help of which it was possible to determine the currents and voltages at the moment of damage. And to see the real picture, in the EMTP environment, the oscillograms of the impact current were recorded, where it is clearly visible how the current behaves at the moment and after the closure In the third stage, the dynamic stability of a section of the power system was investigated. Using the Dymola program, various dependencies of the characteristics of generators, as well as some quantities directly at the point of short circuit, were obtained. Based on these pictures, an additional emergency measure was introduced to increase the systems stability: a three-phase automatic reconnection of the damaged line, which proved to be effective. Thus, the study covered both typical network operation with constant circuit parameters and severe emergency situations, allowing for a comprehensive assessment of the behavior of a real power system using the RastrWin, EMTP, and Dymola software packages.