ОПИС І ІНСТРУКЦІЯ КОРИСТУВАЧУ
Комплекс MUSTANG-95 призначений для оперативного виконання на ЕОМ розрахунків усталених і перехідних електромеханічних режимів енергосистем.
Висновок всіх результатів розрахунку здійснюється в табличному вигляді на екран, у файл або принтер. У комплекс MUSTANG-95 включені також програмні засоби для виведення результатів розрахунку динамічної стійкості у вигляді графіків на екран, у файл або принтер.
П 3.1. Розрахунок усталеного режиму. Загальна інформація
Розрахунок усталених режимів з різними електричними схемами і не пов'язаних один з одним можна здійснити за допомогою директиви ДИСК - ЧИТАННЯ РЕЖИМУ з бібліотеки вже збережених режимів в оперативну пам'ять ЕОМ викликається необхідний сталий режим. У нього також можуть вноситься зміни. Якщо ж параметри електричної схеми вводяться безпосередньо з екрану дисплея за директивами ВУЗЛИ-ГІЛКИ, то перед цим необхідно спочатку ввести директиву НОВА СХЕМА і потім зробити розрахунок усталеного режиму (УР). При бажанні результати розрахунку нового усталеного режиму можна записати в бібліотеку режимів (можна і в режим з тією ж назвою, тим самим видаляючи попередню інформацію, що зберігається там ДИСК - ЗБЕРЕЖЕННЯ РЕЖИМУ). Потім знову викликається або інший режим з бібліотеки режимів, або вводиться нова схема з екрану дисплея (після обов'язкової в цьому випадку директиви НОВА СХЕМА) і т.д.
Зміна параметрів схеми мережі здійснюється за допомогою директиви ВУЗЛИ-ГІЛКИ (рисунок П 3.1).
Малюнок П 3.1 - Зовнішній вигляд вікна програми Мустанг-95
Малюнок П 3.2 - Зовнішній вигляд вікна завдання загальної інформації
Назва режиму - вікно для введення яка б пояснила режим інформації. Кількість рядків необмежено. При подальшому збереженні режиму в каталозі режимів і наборів інформація розглянутого вікна зберігається разом з режимом. Для початкового введення інформації (відсутність рядків з пояснювальним інформацією - вікно порожній) слід натиснути клавішу. внаслідок чого з'явиться перший порожній елемент редагування, в поле якого слід ввести вручну необхідну текстову інформацію.
Константи - вікно для завдання обмежень для розрахунку усталеного режиму. В даному вікні задаються наступні константи:
Точність - точність розрахунку усталеного режиму [МВт] в мережі напругою 110 кВ і вище. За замовчуванням приймається Точність = 1 МВт.
Точ1 - точність розрахунку мережі нижче 110 КВ, [МВт]. Ця точність використовується у всіх вузлах мережі з напругою цих класів, за винятком станції. За замовчуванням приймається Точ1 = 0.01 МВт.
Каппа - коефіцієнт, що впливає на збіжність ітераційного процесу. За замовчуванням приймається Каппа = 2. Якщо задати Каппа = 0, то деформація рівнянь за методом Матвєєва блокується, і розрахунок УР ведеться за методом Ньютона.
Точність U - точність відпрацювання модулів напруг в вузлах з вільними джерелами реактивної потужності по відношенню до Uісх [%].
Китер - ціле число, яке представляє собою кількість ітерацій за методом Ньютона-Рафсона, після якого потрібно зупинити розрахунок УР. Якщо значення параметра Китер менше числа ітерацій, необхідних для завершення розрахунку УР, то на екрані з'являється повідомлення: "режим не балансується".
Управління процесом УР -> вікно дозволяє задати початкові умови старту УР. У відповідному полі ([X] або []). Дані поля є логічною інформацією ([X] відповідає "ТАК", [] відповідає "НІ"), тому коригувати дані поля можна натисканням лівої клавіші маніпулятора "миша" на відповідний логічний символ.
Можливість визначення початкових умов старту УР:
[Х] - перед початком розрахунку УР проводиться перенесення Uісх -> Uрас і обнуляється вектор фазових кутів напруг, таким чином проводиться відновлення вихідних напруг. Зауваження: вносити зміни (в разі необхідності) в вектор напруги Uісх.
[] - розрахунок УР проводиться без відновлення вихідних напруг. Розрахунок проводиться від попереднього режиму.
Використання стартового алгоритму методом Гаусса-Зейделя:
Облік обмежень на старті УР:
Опис параметрів вузлів
Після виконання директиви «Нова схема» для початку введення даних необхідно натиснути клавішу. після чого з'явиться активна рядок для введення інформації.
Малюнок П 3.3 - Зовнішній вигляд вікна для введення параметрів вузлів схеми
Назва назва вузла (до 8 символів),
N номер даного вузла, де N будь-яке ціле число. Кожна сотня номерів умовно відноситься до своєї енергосистеми, наприклад: номери вузлів з 1 по 99 до 1-ої енергосистемі, номери вузлів з 100 по 199 - до 2-ий енергосистемі і так далі,
Код ознаки фіксації напруги, кута напруги, активної і реактивної потужності, що генерується в вузлі. Здається одним числом, в якому "1" означає фіксацію даного параметра, "0" даний параметр "вільний" (він визначається при вирішенні рівнянь стаціонарного режиму. Наприклад:
1100 в вузлі зафіксовані модуль і кут напруги, а величини РНГ і Qнг визначаються в результаті рішення рівнянь сталого режиму. Таким чином, задається параметр КОД для "балансуючого" вузла;
1010 в вузлі зафіксовані модуль напруги і Рг. Це найбільш типове уявлення генераторного вузла, причому, якщо під час розрахунку Qг вийде за задані межі Qгмін або Qгмакс, то модуль напруги в вузлі буде змінений таким чином, щоб Qг залишилося на найближчому межі;
0 таким чином, задається параметр КОД для "чисто" навантажувального вузла;
11 ознаки фіксації Рг і Qг в даному вузлі.
Примітка: параметр КОД може приймати і інші, необхідні для конкретного розрахунку значення, але необхідно зазначити, що кількість одиниць в ньому не повинно перевищувати двох.
Примітка: під час розрахунку в генераторних вузлах при порушенні меж генерації реактивної потужності значення параметра Код змінюється автоматично в такий спосіб:
22 значення Qнг фіксоване на Qгмін;
44 значення Qнг фіксоване на Qгмах.
Uісх модуль вихідного напруги в вузлі [кВ];
Uрас - модуль розрахункового напруги в вузлі [кВ];
D кут напруги [град.];
Pно і Qно активна і реактивна навантаження вузла [MBт і Mвар, відповідно];
Uнорм модуль нормального напруги в вузлі [кB];
Nсхн номера статичних характеристик активної і реактивної навантаження у вузлі, задаються одним числом, наприклад: 1526 Отримати означає характеристику номер 15 по РНАг і номер 26 по Qнаг;
Pг і Qг активна і реактивна потужності генерації в вузлі [МВт і Mвар, відповідно];
Qгмін і Qгмаx - обмеження на реактивну потужність, що генерується в вузлі [Mвар].
Опис параметрів зв'язків
Перехід від параметрів вузлів до параметрів гілок і назад здійснюється за допомогою клавіші.
Малюнок П 3.4 - Зовнішній вигляд вікна для введення параметрів гілок схеми
I і J номера вузлів, що обмежують гілка. Якщо гілка містить трансформатор, то його параметри повинні бути приведені до напруги вузла I, а коефіцієнт трансформації задається відношенням Ui / Uj;
Nп - номер паралельності для ліній: якщо в схемі є паралельні лінії то їм слід задавати номер, наприклад:
Інакше е значення Nп має дорівнювати 0;
R і X - поздовжні активний і реактивний опори зв'язку [Oм];
B і G - повні поперечні місткість і активна провідності зв'язку [мкCм];
Kта і Kтр - поздовжня і поперечна складові комплексного коефіцієнта трансформації: K = Kта + jKтр. Необхідно відзначити, що трансформаторну гілка необхідно записувати таким чином, щоб До
Малюнок П 3.10 - Зовнішній вигляд вікна введення інформації за дією автоматики
Пропонована модель автоматики служить для моделювання необхідних збурень в схемі під час розрахунку перехідного процесу, а також для моделювання роботи комплектів пристроїв протиаварійної автоматики.
Вся інформація про автоматику являє собою набір окремих конкретних автоматік. Кожна конкретна автоматика містить: власний номер, послідовно записаний набір факторів запуску, блокування і контролю попереднього режиму (КПР) з логічними зв'язками між ними, а також послідовно записаний набір дій даної автоматики. Обмежень на кількість автоматік, а також на кількість факторів і дій в них немає, але в кожній конкретній автоматиці мінімум повинен бути присутнім один фактор запуску і одну дію.
Виклик меню «чинники» здійснюється за допомогою клавіші. а перехід від «Чинників» до «Дії» за допомогою клавіші.
На малюнку П 3.10 розглянуто алгоритм дії автоматики при виникненні і відключенні короткого замикання. Так в момент часу Т2 = 0,2 с на лінії 2-5 з боку вузла 5 відбувається обурення у вигляді короткого замикання (з'являється опір шунта Z Ш = 0,001 кОм). Для розглянутого трифазного короткого замикання (КЗ) опір шунта незначно. При дослідженні інших видів КЗ необхідно проводити попередній розрахунок опору шунта.
Примітка: якщо точка КЗ знаходиться на стороні з номінальною напругою 35 кВ і нижче, то опір шунта задається в Ом, якщо ж точка КЗ знаходиться на стороні з номінальною напругою 110 кВ і вище, то опір задається в кому.
У момент часу Т2 = 0,4 с пошкоджена лінія відключається і в вузлі 5 включається шунт з негативним опором Z Ш = -0,001 кОм, тим самим моделюється відключення КЗ.
На малюнку П 3.11 розглянуто алгоритм дії автоматики при виникненні і відключенні короткого замикання з успішним автоматичним повторним включенням (АПВ). Після відключення лінії електропередач велика частина коротких замикань самоусувається. Через витримку часу 0,25 с (в момент часу 0,65 с після початку розрахунку перехідного процесу) АПВ включає лінію.
Малюнок П 3.11 - Зовнішній вигляд вікна введення інформації за дією автоматики з успішним АПВ
Для моделювання неуспішного АПВ необхідно в автоматику наведену на малюнку П 3.11 додати дію відключення зв'язку (в момент включення лінії дією АПВ, або через інтервал часу відключення короткого замикання)
Малюнок П 3.12 - Зовнішній вигляд вікна введення інформації про генераторах схеми
N г - номер генератора. N г -будь ціле число від -1000000000 до 1000000000 (крім нуля).
Для логічного відключення інформації про генератор з номером N г необхідно встановити курсор (або "мишкою", або клавішами управління курсором) в будь-яке поле рядка необхідного генератора і натиснути одночасно клавіші Ctrl і букву D. При цьому вся рядок буде виділена іншим кольором. Для зворотного включення генератора N знову натиснути зазначені вище клавіші.
Для фізичного видалення інформації про генератор з номером N г необхідно встановити курсор в будь-яке поле рядка необхідного генератора і натиснути клавішу Delete. При цьому вся рядок буде виділена іншим кольором. Для зворотного включення генератора N знову натиснути клавішу Delete.
Блок - кількість працюючих блоків (для блокових станцій). Блок -будь ціле позитивне число, включаючи нуль. Вся подальша інформація (Pном, Mj і все опору генератора) задається для одного блоку.
Примітка: Блок = 0-означає те ж саме, що Блок = 1.
Uгном - номінальна напруга генератора [кВ];
Pном номінальна потужність генератора (або одного блоку, якщо Блок> 1) [MBт]. У разі синхронного двигуна необхідно ставити Pном - номери вузлів, для яких виводиться інформація;
Рг активна потужність генератора [МВт];
Qг реактивна потужність генератора [Мвар];
Рас г асинхронна потужність генератора [МВт]. Рас = D * (Sг-Su);
Рт г механічна потужність на валу генератора [МВт];
Кут рот кут ротора генератора [град];
Eq е.р.с. Eq генератора [кB];
E'q рас розрахункова е.р.с. генератора [кB];
E "d е.р.с. E" d генератора [кB];
E "q е.р.с. E" q генератора [кB];
Eг модуль е.р.с. E 'або E "[кB] (Е' для генераторів, у яких прийнято Е '= const; Е" для генераторів, у яких враховуються електромагнітні перехідні процеси);
Uр напруга на виході регулятора збудження генератора [кB];
Іг модуль струму статора генератора [кА];
Sг ковзання ротора генератора [%];
Eqe напруга на виході збудника генератора Eqe [кB];
Кут Ег кут е.р.с. Е 'або Е "[град] (в залежності від способу завдання генератора);
Кут Іг кут струму статора генератора [град];
Wк рот кінетична енергія відносного руху ротора [МВт * з * 1000];
Uрв напруга на вході регулятора збудження генератора [кB];
Id складова струму статора генератора Id [кА];
Iq складова струму статора генератора Iq [кА];
Арот прискорення ротора генератора [Гц / с];
Отн кут рот відносний кут ротора генератора [град];
Fрв Частота в каналі частоти регулятора збудження [Гц].
Рн активна потужність навантаження [МВт];
Qн реактивна потужність навантаження [Мвар];
Рш активна потужність шунта [МВт];
Qш реактивна потужність шунта [Мвар];
Кут U кут напруги [град];
Отн кут U відносний кут напруги [град], тобто різницю між кутом напруги в вузлі і кутом ротора генератора;
Різн кутів U різниця кутів напруг вузлах [град];
U модуль напруги в вузлі [кB];
Частота розрахункова частота в вузлі [Гц];
S р ад ковзання ротора асинхронного двигуна щодо синхронно обертається осі [%];
S дв ковзання ротора асинхронного двигуна отноітельно вектора напруги свого вузла [%];
Su ковзання вектора напруги [%];
Мтор пекло гальмівний момент (момент опору) асинхронного двигуна [в.о.];
Мел пекло електромагнітний момент асинхронного двигуна [в.о.]
Примітка: в отн.ед. в номінальному режимі АД момент дорівнює cosφ ном;
Iша активна складова струму шунта [kA];
Iшr реактивна складова струму шунта [kA].
Pij перетік активної потужності [МВт];
Qij перетікання реактивної потужності [Мвар];
Iлін модуль струмів по зв'язку [кА];
Кут Iлін кут струму по зв'язку [град];
Zлін модуль розрахункового повного опору від вузла I в напрямку зв'язку I - J [Oм];
Кут Z кут опору на зв'язку I - J [град];
Кут реле кут реле [град];
Rлін активну сопртівленія лінії [Ом];
Xлін реактивне сопртівленія лінії [Ом];
- мінімальне і максимальне опору реле опору.
Таблиці поточних контрольованих параметрів
Після формування таблиці контрольованих параметрів і розрахунку динаміки на екрані відображаються результати розрахунку у вигляді таблиць. Для виведення результатів в файл «Сolist.txt», який розміщений в папці «WRK». Наприклад, для додавання вихідної інформації по вузлах схеми в текстовий файл необхідно перебуваючи в директиві Вузли-гілки натиснути клавішу.
Для побудови графіків після «Розрахунку динаміки» і формування списку контрольованих параметрів вибирають директиву «Діапазон графіків» малюнок П 3.15
Малюнок П 3.15 - Зовнішній вигляд вікна побудови графіків
Після вибору потрібного типу параметра і завдання його діапазону зміни, вибирають функціональну клавішу зберегти. Графічна залежність зміни обраного параметра від часу виводиться на екран.