Примеры оценки эффективности и обоснования применения средств противоаварийного управления
Описанная в разделе I методика оценки эффективности противоаварийного управления в зависимости от конкретных условий может использоваться для сопоставления различных вариантов решения одной задачи с применением различных средств, для обоснования целесообразности того или иного мероприятия, для сопоставления различных вариантов алгоритма управления при заданном наборе средств управления и т.д. В данном разделе рассматриваются два примера, в которых решаются некоторые из названных задач.
Обоснование применения АПВ и способа управления отключением нагрузки при неуспешном АПВ.
Рис. 21 б)
Рассматривается эквивалентная схема рис. 21,а, в которой две параллельные ЛЭП связывают дефицитную подсистему I с подсистемой 2 значительно большей мощности. Ставится задача обеспечения устойчивости при коротком замыкании на одной из линий. При этом в качестве средств противоаварийного управления рассматриваются быстродействующие АПВ линии (БАПВ) и ОН.
В качестве исходных данных заданы: годовой график загрузки ЛЭП Pj=f(tj) (рис.21,б), математическое ожидание числа случаев короткого замыкания на ЛЭП - n , вероятность неуспешного БАПВ- т , длительность бестоковой паузы при АПВ нагрузки - 1:АПВН, средняя длительность отключения нагрузки без БАПВ - to , удельный ущерб у потребителя при отключении его на время to-ηο и при кратковременном отключении на время. Принимается, что в случае успешного БАПВ при всех значениях Pt устойчивость сохраняется без использования дополнительных мероприятий.
Сопоставляются три варианта противоаварийных мероприятий:
1. БАПВ не применяется, при необходимости для обеспечения устойчивости применяется ОН.
- Применяется БАПВ, по факту выявления неуспешного БАПВ осуществляется ОН.
- Применяется БАПВ и одновременно ОН, причем в случае успешного БАПВ осуществляется АПВ нагрузки.
Для упрощения задачи ущерб будем определять без учета возможности нарушения устойчивости из-за отказа ОН.
В результате расчетов переходных процессов в каждом i -ом режиме загрузки связи (Pi ) по условиям расчетного (наиболее тяжелого) короткого замыкания определяются значения минимально необходимой мощности отключаемой нагрузки в каждом из трех вариантов -
Значения годовых ущербов в каждом из вариантов вычисляются по выражениям:
(39)
(40)
(41)
Из общих соображений очевидно, что
. Для некоторого
i -го режима можно на основании сопоставления (39) - (41)установить нецелесообразность применения БАПВ в виде условий:
которые после преобразований приводятся к виду: 
Применение БАПВ заведомо нецелесообразно, если эти соотношения выполняются во всех расчетных режимах. В других случаях необходимо рассчитать и сопоставить У1 c У2, У1 c У3 и лишь при У1 < У2 и У1 < У3 можно утверждать, что применение БАПВ нецелесообразно.
Для установления приоритета одного из двух рассматриваемых вариантов управления ОН при применении БАПВ необходимо определить соотношение У2 и У3 , рассчитанных по (40), (41).
Обоснование применения отключения нагрузки
В схемно-режимных условиях предыдущего примера (рис. 21, а, б) рассматривается совокупность аварийных возмущений, каждое из которых оценивается математическим ожиданием числа случаев в год qj. Сопоставляется два варианта противоаварийных мероприятий:
- При всех аварийных ситуациях, в которых возникает опасность нарушения устойчивости параллельной работы, применяется ОН (без АПВ нагрузки).
- Задача сохранения устойчивости не ставится; в случае нарушения устойчивости применяется ДС и АЧР в дефицитной части.
В первом варианте для каждой аварийной ситуации ( ij ) определяется минимально необходимое для обеспечения устойчивости расчетное значение ΔΡΗ0 . Как уже отмечалось в разделе 2.1.3, объем отключения потребителей с учетом запасов на неточность расчета (излишних отключений при сохранении устойчивости без ОН), незнание текущего значения мощности отключаемых потребителей и др. приходится принимать равным αΡΗ, где α > 1.
Во втором варианте при разрыве связи в результате деления после нарушения устойчивости для восстановления исходного значения частоты в дефицитной энергосистеме только за счет АЧР расчетное значение мощности
отключенной нагрузки составляет
- переток
мощности по связи 1-2 в предаварийном режиме, дельта РГ1 - аварийно отключаемая генераторная мощность в подсистеме I при j-ом возмущении типа аварийного дефицита (при других видах аварийных возмущений АРГ1= 0).
Очевидно, что действовать АЧР будет лишь после нарушения устойчивости. Кроме того, при отделении дефицитной энергосистемы в ней будет реализован резерв мощности на электростанциях. Поэтому реальное значение мощности отключаемой нагрузки под действием АЧР следует считать равным β£Ρ .., где
β<1.
Годовые ущербы от отключения потребителей в двух рассматриваемых вариантах определяются выражениями:
где η0,η4 - удельный ущерб от отключения нагрузки действием ОН и АЧР соответственно.
Очевидно, что соотношение У1 и У2 зависит от конкретных условий данной энергосистемы (значений параметров в выражениях У1 и У2) и в общем случае определено быть не может. Отметим лишь, что по мере усложнения схемы энергосистемы с увеличением количества "опасных сечений" в ней все большие преимущества получает первый вариант решения задачи, т.к. нарушение устойчивости в такой схеме может приводить к многочастотному асинхронному ходу и сопряжено с повышенной опасностью потери живучести. При этом резко возрастает объем отключения нагрузки от АЧР, не говоря уж о социальном, экологическом и других видах ущерба при больших системных авариях.
