Аннотация
Исходные параметры воздушных линий электропередачи (ЛЭП) могут определяться с погрешностями до десятков процентов. Уточнение параметров и получение адекватной реальным условиям математической модели ЛЭП может быть выполнено на основе методов параметрической идентификации, осуществляемой по измерениям комплексов напряжений и токов в начале и в конце линии. Существующие методы идентификации ЛЭП разработаны применительно к трехпроводным ЛЭП и неприменимы для определения параметров двухцепных линий.
В статье представлен возможный подход к идентификации параметров двухцепной линии на основе измерения комплексов напряжений и токов проводов на отправном и приемном концах. Предполагается получение нескольких параметров расчетным путем, поскольку все параметры ЛЭП не могут быть определены на основе измерений. В алгоритме идентификации шестипроводной линии выполняется расчет составляющих сопротивлений проводов и эффективной удельной проводимости земли по исходной режимной информации: 12 модулей и фаз напряжений по концам ЛЭП и 12 модулей и фаз токов. При этом считаются известными следующие параметры каждого провода: омическое сопротивление 1 км, радиус провода, координаты расположения провода с учетом стрелы провеса, площадь сечения, длина ЛЭП, ориентировочная удельная проводимость земли по трассе расположения линии. При идентификации предполагается, что ЛЭП не имеет повреждений и погрешности измерений параметров нагрузочного режима не превышают 0.5 %, 0.5º. Метод предполагает корректировку фаз напряжений и токов на приемном конце линии, а при наличии тока нулевой последовательности – определение эффективной удельной проводимости земли.
На основе компьютерного моделирования, выполненного с помощью программного комплекса Fazonord, разработанного в ИрГУПСе, показана применимость метода для практического определения параметров двухцепных линий.
Ключевые слова: электроэнергетические системы, двухцепные линии электропередачи, фазные координаты, моделирование линий, решетчатые схемы замещения, учет емкостных и индуктивных связей, идентификация модели по измерениям напряжений и токов, погрешности идентификации, проверка адекватности модели
Список литературы
1. Chow J.H. Power system measurement data and their applications // European Transactions on Electrical Power. – 2011. – Vol. 21, iss. 4. – P. 1493–1495.
2. Phadke A.G., Thorp J.S. Synchronized phasor measurements and their applications. – Boston, Massachusetts: Springer Science+Business Media, 2008. – 248 p.
3. Vanfretti L., Chow J.H. Synchrophasor data applications for wide-area system // 17th Power System Computation Conference, Stockholm, Sweden, 22–26 August 2011. – Stockholm, 2011. – Vol. 2. – P. 1390–1398.
4. Кобец Б.Б., Волкова И.О. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции Smart Grid. – М.: Энергия, 2010. – 208 с.
5. Шакарян Ю.Г., Новиков Н.Л. Технологическая платформа Smart Grid (основные средства) // Энергоэксперт. – 2009. – № 4. – С. 42–49.
6. Дорофеев В.В., Макаров А.А. Активно-адаптивная сеть – новое качество ЕЭС России // Энергоэксперт. – 2009. – № 4. – С. 29–34.
7. Novosel D., Vu K. Benefits of PMU technology for various applications [Electronic resource] // 7th CIGRE Symposium for power system management, 5–8 November 2006. – URL: http://www.ieee.hr/_download/repository/Pozivno_predavanja_Novosel_Vu_Cigre_06.pdf (accessed: 28.12.2015).
8. Transmission line parameter identification using PMU measurements / D. Shi, D.J. Tylavsky, K.M. Koellner, N. Logic, D.E. Wheeler // European Transactions on Electrical Power. – 2011. – Vol. 21, iss. 4. – P. 1574–1588.
9. Беляков Ю.С. К вопросу идентификации параметров воздушных линий электропередачи // Электричество. – 2008. – № 6.– С. 18–23.
10. Шелюг С.Н. Методы адаптивной идентификации параметров схемы замещения элементов электрической сети: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Екатеринбург, 2000. – 23 с.
11. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. – Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 2005. – 273 с.
12. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока. – Иркутск: ИрГУПС, 2011. – 160 с.
13. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V., Abramov N.A. Electro energetic technological control in Eastern Siberia Railway // Journal of Energy and Power Engineering. – 2012. – Vol. 6, N 2. – P. 293–299.
14. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V. Simulation of power systems with four-phase power transmission lines // Power Technology and Engineering. – 2014. – Vol. 48, N 1. – P. 57–61.
15. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V., Shulgin M.S. Parametric identification of power grid elements based on phase measurements // Smart Grid for Efficient Energy Power System for the Future. Proceedings. – Magdeburg: Otto-von-Guericke-Universität, 2012. – Vol. 1. – P. 1–4.
16. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация линий электропередачи и трансформаторов. – Иркутск: ИрГУПС, 2012. – 95 с.
