Моделирование воздействия геоиндуцированных токов на изолированную энергосистему

Аннотация

Исследованы особенности режима функционирования синхронного генератора, обеспечивающего электроснабжение потребителей изолированной энергосистемы, в условиях геомагнитных вомущений, воздействие которых учитывается введением в MATLAB-модель источника геоэлектрического поля, действующего между заземляющими устройствами силовых трансформаторов. Обоснован выбор тестового воздействия геоэлектрического поля, при котором амплитуда однополупериодного выброса геоиндуцированного тока (ГИТ) в каждой фазной обмотке высокого напряжения силовых трансформаторов достигала 100 А с частотой изменения 0,05 Гц. Показано, что влияние тестового воздействия ГИТ на режим функционирования синхронного генератора начинается с момента насыщения магнитных систем и многократного увеличения тока и мощности намагничивания силовых трансформаторов и проявляется в существенном искажении синусоидальности статорного тока, которая количественно характеризуется увеличением коэффициента искажения до опасного уровня 21,03 %. Показано, что при отсутствии автоматического регулирования возбуждения происходит заметное уменьшение активной мощности синхронного генератора почти на 10 % при одновременном увеличении реактивной мощности с первоначального уровня 5,2 Мвар до максимально значения около 37,2 Мвар (в 7,15 раз), которая компенсирует увеличение мощности намагничивания силовых трансформаторов. В случае действия автоматического регулятора возбуждения происходит менее глубокое снижение активной мощности генератора (приблизительно на 7,5 %), но реактивная мощность увеличивается почти в 2 раза (до " 71,6 Мвар). Отмечено появление третьей гармоники в составе напряжения возбуждения, которая может служить индикатором насыщения магнитной системы силового трансформатора.