Методика управления динамической устойчивостью глобального энергетического объединения
Аннотация
Крупные энергосистемы с сетями переменного и постоянного тока являются прочной основой для объединения разнообразных объектов генерации, передачи электроэнергии на дальние расстояния и распределения ее по обширным территориям. Именно электрические сети с большой пропускной способностью станут фундаментом для создания Глобального энергообъединения (ГЭО) и выступят в его рамках в роли магистральных электрических сетей. Его отличительная особенность — разнообразие используемых источников энергии, оборудования и обширная территория покрытия. Цель работы заключается в разработке методики управления устойчивостью ГЭО, которая будет представлять собой процесс, направленный на регулирование условий устойчивости, в том числе, обеспечение устойчивости системы, путём обоснованного применения технических способов и средств. Методология проведения работы по обеспечению устойчивости электроэнергетической системы (ЭЭС) при больших возмущениях базируется на обеспечении устойчивого взаимного движения вращающихся масс системы, связанных между собой электромагнитным взаимодействием. Обеспечение устойчивости выполняется двумя путями: исключением природы неустойчивого движения (устойчивость по углу) и через управление характеристиками электромагнитной связи вращающихся масс (управление параметрами пропускной способности электрических связей).
Сформулированы критерии обеспечения устойчивости энергообъединения, проведена их апробация на расчётной модели ГЭО в ПВК ETAP. Применение полученных результатов работы представлено в виде предложений по коррекции существующей нормативной документации, разработанной национальными системными операторами энергосистем.
Литература
2. Machowski J., Bialek J.W., Bumby J.R. Power System Dynamics: Stability and Control. N.-Y.: J. Wiley, 2008.
3. Кузнецов О.Н., Зубкова И.С., Аверьянов Д.А. Эквивалент энергосистемы глобального энергетического объединения для расчётов динамической устойчивости // Электротехника. 2022. № 1. С. 47—53.
4. Баринов В.А., Лисицын Н.В. Направления развития электроэнергетики России. Интеграция ЕНЭС в глобальную электрическую сеть // Вести в электроэнергетике. 2017. № 1. С. 4—15.
5. Кононенко В.Ю., Баринов В.А. Интеграция энергетических систем // Вести в электроэнергетике. 2018. № 1(93). С. 2—9.
6. Мировая энергетика [Электрон. ресурс] http://www.eeseaec.org (дата обращения 17.05.2021).
7. Chow J.H., Galarza R., Accari P., Price W.W. Inertial and Slow Coherency Aggregation Algorithms for Power System Dynamic Model Reduction // IEEE Trans. Power Systems. 1995. V. 10(2). Pp. 680—685.
8. Fernandez-Guillam А., Gomez-Lazaro E., Muljadi E., Molina-Garcia A. Power Systems with High Renewable Energy Sources: a Review of Inertia and Frequency Control Strategies Over Time // Renewable and Sustainable Energy Rev. 2019. V. 115. P. 109369.
9. Zubkova I.S., Kuznetsov O.N., Averyanov D.A. Ensuring the Transient Stability of the Energy Interconnection Considering a Share of RES Connected to the Electric Grid-based Inverters // Proc. IV Intern. Youth Conf. Radio Electronics, Electrical and Power Eng. 2022. Pp. 1—5.
10. Андреев В.М. и др. Создание комплексных интегрированных систем энергоснабжения на базе инновационных технологий в условиях происходящих в мире процессов // Электричество. 2020. № 3. С. 4—12.
11. Шульга Р.Н., Стальков П.М. Системы управления и регулирования вставок и передач постоянного тока // Энергия единой сети. 2021. № 1(56). С. 44—54.
12. Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения. М.: Издат. дом МЭИ, 2007.
13. Лю Чжэнья. Глобальное энергетическое объединение М.: Издат. дом МЭИ, 2016.
14. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации № 630 от 3 августа 2018 г. Об утверждении требований к обеспечению надежности электроэнергетических систем, надежности и безопасности объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок «Методические указания по устойчивости энергосистем».
---
Для цитирования: Анисимова И. С., Кузнецов О.Н. Методика управления динамической устойчивостью глобального энергетического объединения // Вестник МЭИ. 2024. № 5. С. 18—26. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-5-18-26
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Venikov V.A. Perekhodnye Elektromekhanicheskie Protsessy v Elektricheskikh Sistemakh. M.: Vysshaya Shkola, 1985. (in Russian).
2. Machowski J., Bialek J.W., Bumby J.R. Power System Dynamics: Stability and Control. N.-Y.: J. Wiley, 2008.
3. Kuznetsov O.N., Zubkova I.S., Aver'yanov D.A. Ekvivalent Energosistemy Global'nogo Energeticheskogo Ob'edineniya dlya Raschetov Dinamicheskoy Ustoychivosti. Elektrotekhnika. 2022;1:47—53. (in Russian).
4. Barinov V.A., Lisitsyn N.V. Napravleniya Razvitiya Elektroenergetiki Rossii. Integratsiya ENES v Global'nuyu Elektricheskuyu Set'. Vesti v Elektroenergetike. 2017.1:4—15. (in Russian).
5. Kononenko V.Yu., Barinov V.A. Integratsiya Energeticheskikh Sistem. Vesti v Elektroenergetike. 2018;1(93):2—9. (in Russian).
6. Mirovaya Energetika [Elektron. Resurs] http://www.eeseaec.org (Data Obrashcheniya 17.05.2021). (in Russian).
7. Chow J.H., Galarza R., Accari P., Price W.W. Inertial and Slow Coherency Aggregation Algorithms for Power System Dynamic Model Reduction. IEEE Trans. Power Systems. 1995;10(2):680—685.
8. Fernandez-Guillam A., Gomez-Lazaro E., Muljadi E., Molina-Garcia A. Power Systems with High Renewable Energy Sources: a Review of Inertia and Frequency Control Strategies Over Time. Renewable and Sustainable Energy Rev. 2019;115:109369.
9. Zubkova I.S., Kuznetsov O.N., Averyanov D.A. Ensuring the Transient Stability of the Energy Interconnection Considering a Share of RES Connected to the Electric Grid-based Inverters. Proc. IV Intern. Youth Conf. Radio Electronics, Electrical and Power Eng. 2022:1—5.
10. Andreev V.M. i dr. Sozdanie Kompleksnykh Integrirovannykh Sistem Energosnabzheniya na Baze Innovatsionnykh Tekhnologiy v Usloviyakh Proiskhodyashchikh v Mire Protsessov. Elektrichestvo. 2020;3:4—12. (in Russian).
11. Shul'ga R.N., Stal'kov P.M. Sistemy Upravleniya i Regulirovaniya Vstavok i Peredach Postoyannogo Toka. Energiya Edinoy Seti. 2021;1(56):44—54. (in Russian).
12. Ryzhov Yu.P. Dal'nie Elektroperedachi Sverkhvysokogo Napryazheniya. M.: Izdat. Dom MEI, 2007. (in Russian).
13. Lyu Chzhen'ya. Global'noe Energeticheskoe Ob'edinenie M.: Izdat. Dom MEI, 2016. (in Russian).
14. Prikaz Ministerstva Energetiki Rossiyskoy Federatsii № 630 ot 3 Avgusta 2018 g. Ob utverzhdenii Trebovaniy k Obespecheniyu Nadezhnosti Elektroenergeticheskikh Sistem, Nadezhnosti i Bezopasnosti Ob'ektov Elektroenergetiki i Energoprinimayushchikh Ustanovok «Metodicheskie Ukazaniya po Ustoychivosti Energosistem». (in Russian)
---
For citation: Anisimova I.S., Kuznetsov O.N. A Methodology for Controlling the Global Power Pool Transient Stability. Bulletin of MPEI. 2024;5:18—26. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-5-18-26
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
