Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice

Licență
8.7/10 (3 voturi)
Domeniu: Electrotehnică
Conține 1 fișier: doc
Pagini : 63 în total
Cuvinte : 13557
Mărime: 5.74MB (arhivat)
Cost: 12 puncte
Un proiect de licenta pentru Ingineria Sistemelor ...

Cuprins

CAPITOLUL I INTRODUCERE 5

1.1. Structura sistemului energetic 5

1.2. Fiabilitatea sistemului energetic 6

1.3. Starile operationale ale sistemului energetic 7

1.3.1. Starea normala si de siguranta 8

1.3.2. Starea de alerta 9

1.3.3. Starea de urgenta 9

1.3.4. Starea in extremis 9

1.3.5. Starea de restabilire 10

1.4. Recapitulare literara 10

1.5. Contributia cercetarii 12

CAPITOLUL II RELEE DE PROTECTIE 13

2.1. Inlaturarea defectului si reinchiderea 14

2.2. Releele de distanta 16

2.2.1. Releele de impedanta 17

2.2.2 Releul MHO 18

2.2.3 Reprezentarea releelor MHO si de impedanta 19

2.3 Blocaj si declansare out-of-step=asincron/de defazaj 20

2.3.1 Releele de defazaj 21

2.3.2. Releele cu unitati Ohm 23

CAPITOLUL III MODELAREA SISTEMULUI 25

3.1.Modelarea masinii sincrone 25

3.1.1 Transformarea lui Park 28

3.2. Modele de excitator 32

3.3. Modele de regulator si de turbina 34

CAPITOLUL IV METODOLOGIE SI ORGANIZAREA SIMULARII 36

4.1. Circumstantele de separare a sistemului electroenergetic 36

4.2 Descrierea sistemului test cu 30 bare colectoare 37

4.3 Descrierea sistemului test 517 bare 38

4.4 Descrierea programelor software folosite pentru realizarea simularilor 40

4.5 Descrierea organizarii simularii 40

4.6. Clusterizarea=Centralizarea informatiilor/gruparea datelor pentru separarea sistemului electroenergetic 41

4.6.1. Gruparea ierarhica 42

4.6.2. Gruparea partitionala 43

4.6.3. Metode de clusterizare aplicate separarii sistemului electroenergetic 44

4.7 Reprezentarile releului si impedantei de aparenta 45

CAPITOLUL V REZULTATELE SIMULARII 47

5.1 Simularea realizata pe sistemul 517-bus 47

5.1.1 Verificarea efectului cascada asincron 47

5.1.2 Efectul locatiilor defectului initial asupra operatiunilor asincron 49

5.1.3 Efectele intensitatii defectului asupra operatiunilor asincron 51

5.1.4 Efectul blocaj sincron pe liniile de legatura 52

5.1.5 Impactul shimbarilor in conditiile de incarcare 53

5.1.6 Impactul schimbarilor in configuratia retelei 54

5.1.7 Impactul blocajului asincron si a operatiunilor de tripping=declansare? 56

5.2. Simularile ralizate pe sistemul 30-bus 60

5.3. Identificarea legaturii slabe a unei retele ce foloseste o metoda de clustering 61

CAPITOLUL VI CONCLUZII 63

BIBLIOGRAFIE 64

Extras din document

CAPITOLUL I INTRODUCERE

Energia electrică este produsă de sistemele de curent electric, care sunt infrastructuri critice, ale căror alimentare este vitală pentru economia unei naţiuni. Asigurarea continuă de resurse de energie electrică pentru a întâmpina cererea masivă reprezintă o provocare tehnică complexă. Ea presupune estimarea într-un timp real a stării sistemului, dar şi controlul şi coordonarea unităţilor generatoare, care au ca scop livrarea de curent electric către consumatori într-o manieră sigură.

Ca urmare, siguranţa reţelei sistemului de curent electric reprezintă o grijă majoră în întreaga lume. Totuşi, datorită deregulării, se operează cu sistemele de energie aproape de puterea lor maximă de încărcare.

Pe deasupra, constrângeri legate de protecţia mediului înconjurător împiedică expansiunea reţelelor de transmisie a energiei electrice să preîntâmpine creşterea cererii ulterioare. În consecinţă, sistemele de energie electrică sunt mai vulnerabile la perturbaţii grave, cum ar fi scurt circuite la piesele importante ale echipamentului. Astfel de pertrurbaţii pot cauza eşecuri în lanţ, ce pot duce la întreruperi de curent pe scară largă. De aceea este nevoie de noi scheme de control, ce au ca scop reducerea acestui risc. S-a dovedit faptul că separarea controlată a sistemului este o soluţie bună pentru această problemă.

Pentru a preveni eşecurile în lanţ au fost propuse şi instalate de către fabricanţi mai multe scheme de separare controlată. O bună schemă reduce impactul unei întreruperi către consumatori şi asupra economiei zonei afectate în acelaşi timp cu reducerea posibilităţii perimării echipamentului.

În această muncă de cercetare, se propune o nouă schemă de separare controlată a sistemului într-un timp real, folosindu-se transferul curentului şi sisteme de protecţie. În secţiunile următoare sunt descrise, pe scurt, structura sistemelor de energie electrică, fiabilitatea lor şi stadiile de operare; apoi, sunt prezentate şi discutate obiectivele şi contribuţia acestei teze.

1.1. Structura sistemului energetic

După cum este prezentat în Fig. 1.1, un sistem energetic tipic constă în unităţi generatoare, reţele de transmisie, reţele de distribuţie şi sarcini. Energia electrică este produsă de generatoare sincrone localizate la nivelul centralei electrice, care convertesc sursa primară de energie în energie electrică [1], [2]. În mod tipic, tensiunea energiei electrice produsă variază de la 10kV la 25 kV.

Această tensiune este apoi ridicată la nivele volatice mai mari variind de la 230kV la 765kV cu ajutorul transformatoarelor ridicătoare. Pasul următor îl reprezintă transmiterea energiei electrice la aceste tensiuni înalte prin reţeaua de transmisie. La substaţiile HV-MV, tensiunile sunt coborâte la nivele inferioare.

Aici, energia electrică este distribuită sarcinii prin fidere de distribuţie primare şi secundare, care depind de nevoia de consum de energie a clientului. De exemplu, consumatorii industriali, care au nevoie de o cantitate mare de energie electrică, sunt conectaţi la fiderele primare, în timp ce un grup de consumatori casnici sunt conectaţi la fiderele secundare.

Figura 1.1: Structura de baza a sistemului energetic.

1.2. Fiabilitatea sistemului energetic

Se spune că un sistem energetic este fiabil atunci cand el este capabil sa satisfacă cerinţele sarcinii, cu o continuitate acceptabilă a alimentării la o frecvenţă contractuală şi de calitate a tensiunii. Fiabilitatea sistemului energetic poate fi împărţită în două componente, şi anume, caracterul corespunzator al acesteia şi siguranţa. Caracterul corespunzător se referă la capacitatea sistemului de a genera suficientă energie care să întâmpine cererea sarcinii în fiecare moment.

Pe de altă parte, siguranţa este definită ca abilitatea unui sistem de a face faţă perturbaţiilor anormale, care pot fi cauzate de un scurt circuit sau declanşări neaşteptate ale releului, care rezultă în pierderi ale componentelor majore ale sistemului. Datorită tehnicii de calcul, nivelul de siguranţă N-1 este singurul nivel de siguranţă executat atât de către realizatorii sistemului energetic, cât şi de către operatorii centrului de control. Adică, aceasta funcţie verifică dacă sistemul are suficiente margini de reţinere în transmisie şi în generare pentru a suporta pierderea unei singure piese din echipament supusă condiţiilor de simetrie şi nesimetrie ale sistemului; ultimul include limite ale tensiunilor şi ale curenţilor din reţeua de transmisie.

Consiliul fiabilităţii electrice din America de Nord (NERC) şi diferite Consilii Regionale ale Fiabilităţii au elaborat standarde în planificarea şi operarea sistemelor. Aceste standarde asigură o operare sigură a sistemului energetic; ele au la bază următoarele cerinţe [1]:

Preview document

Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 1
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 2
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 3
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 4
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 5
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 6
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 7
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 8
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 9
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 10
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 11
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 12
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 13
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 14
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 15
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 16
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 17
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 18
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 19
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 20
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 21
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 22
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 23
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 24
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 25
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 26
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 27
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 28
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 29
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 30
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 31
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 32
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 33
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 34
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 35
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 36
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 37
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 38
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 39
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 40
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 41
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 42
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 43
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 44
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 45
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 46
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 47
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 48
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 49
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 50
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 51
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 52
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 53
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 54
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 55
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 56
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 57
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 58
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 59
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 60
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 61
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 62
Studiul privind schemele de protecție pentru separarea controlată a sistemelor electro-energetice - Pagina 63

Conținut arhivă zip

  • Studiul Privind Schemele de Protectie pentru Separarea Controlata a Sistemelor Electro-Energetice.doc

Alții au mai descărcat și

Comanda unei acționări cu motor de curent continuu cu PIC16F628A

Introducere Maşina de curent continuu este maşina electrică la care schimbul principal de energie cu o reţea se face în curent continuu. Se...

Proiectarea Centralelor Eoliene

1.1. Scurtă istorie a utilizării energiei eoliene Posibilitatea folosirii forţei vântului a fascinat omenirea încă din cele mai vechi timpuri....

Producerea, transportul și distribuția energiei electrice

1. ARGUMENTUL TEMEI Datoritǎ calitǎţilor deosebite ale energiei electrice în ce priveşte producerea, transportul şi distribuţia, cât şi...

Monitorizarea Parametrilor de Calitate a Energiei Electrice

MEMORIU JUSTIFICATIV Este greu de imaginat un domeniu în care să nu se ia în considerare energia sub diferite forme. Ea are un rol determinant în...

Instalații de producere, transport și distribuție a energiei electrice

1. INSTALAŢII DE PRODUCERE, TRANSPORT Si DISTRIBUŢIE A ENERGIEI ELECTRICE 1.1. Generalităţi Pentru a se putea realiza producerea, transportul si...

Proiectarea unei instalații de forță pentru un consumator industrial

INTRODUCERE Am ales şi tratat cu multă plăcere şi cu mult interes această temă deopotrivă fundamentală, utilă şi pasionantă pentru teoria şi...

Instalații de protecție interioară

Instalatii de Legare la Pamant Instalatia de legare la pamânt este ansamblul de conductoare si electrozi prin care se realizeaza legatura unor...

Analiza Ciclului de Viață al unui Motor Asincron dintr-o Termocentrală

Introducere. În ultimele decenii, dezvoltarea civilizației industriale, bazată pe folosirea pe scară largă a științei și tehnologiei, a cunoscut o...

Ai nevoie de altceva?