![]()
|
|||||||||||||
сСтатическая устойчивость системыСтр 1 из 2Следующая ⇒ 81.5. сСтатическая устойчивость системы при работе станции на шины соизмеримой мощности Pacсмотрим систему электропередачи,на приемном конце которой наряду с нагрузкой имеется местная электростанциямощностью, соизмеримой смощностью электропередачи (рис. 81.12, а). 8.5. СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМЫ ПРИ РАБОТЕ СТАНЦИИ НА ШИНЫ СОИЗМЕРИМОЙ МОЩНОСТИ
Pacсмотрим систему электропередачи,на приемном конце которой наряду с нагрузкой имеется местная электростанциямощностью, соизмеримой смощностью электропередачи (рис. 8.12, а). Частным случаем такой системы будет резервная или автономная электростанция с двумя генераторами соизмеримой мощности, работающими на общую нагрузку. Очевидно, что в последнем случае сопротивление линии электропередачи с трансформаторами ХТЛ будет стремиться к нулю. Будемполагать, что ЭДС обеихэлектростанций Е1 и Е2 постоянны по величине, т.е. исключим влияние регуляторов возбуждения. Тогда схема замещения (рис. 81.12, б) и режим работы этой системы станут практически аналогичны схеме замещения и режиму рассмотренной в предыдущем параграфе системы (см. рис. 81.81, а…–в). Увеличение угла Таким образом, если мощность приемной системы соизмерима с мощностью электропередачи, напряжение на шинах приемника не будет оставаться постоянным при изменении режима работы электропередачи, что необходимо принимать во внимание при построении характеристики передаваемой мощности. Для учета этого изменения построим семейство синусоидальных характеристик мощности
Будемполагать, что ЭДС обеихэлектростанций Е1 и Е2 постоянны по величине, т.е. исключим влияние регуляторов возбуждения. Тогда схема замещения (рис. 8.12, 6б) и режим работы этой системы станут практически аналогичны схеме замещения и режиму рассмотренной в предыдущем параграфе системы (см. рис. 8.8, а–в). Увеличение угла Таким образом, если мощность приемной системы соизмерима с мощностью электропередачи, напряжение на шинах приемника не будет оставаться постоянным при изменения изменении режима работы электропередачи, что необходимо принимать во внимание при построении характеристики передаваемой мощности. Для учета этого изменения построим семейство синусоидальных характеристик мощности
Действительные характеристики мощности одной и той же системы электропередачи зависят от свойств приемника. Чем меньше падает напряжение приемника с ростом передаваемой мощности и угла При данной мощности приемника действительный предел мощности зависит также от характеристик местных генераторов. В этом отношении уменьшение индуктивного сопротивления генераторов способствует стабилизации напряжения приемника и повышению действительного предела мощности. Существенное влияние на ход действительной характеристики и величину действительного предела мощности оказывает так называемый регулирующий эффект нагрузки, под которым понимают степень снижения активной и реактивной мощности мощностей нагрузки при уменьшении напряжения на ее зажимах. Этот эффект принято характеризовать производными от мощностей по напряжению
При постоянном активно-индуктивном сопротивлении нагрузки (рис. 81.14, а и б) величины активной и реактивной мощностей пропорциональны квадрату напряжения:
Регулирующий эффект такой нагрузки по активной и реактивной мощностям равен:
До 50% нагрузкии более составляют асинхронные двигатели.Поэтому их статистическиехарактеристики оказывают значительное влияние на статическуюустойчивость систем.Из курсаэлектрических машин и трансформаторов известна зависимость потребляемой асинхронным двигателем мощности от скольжения при различных значениях напряжения на его зажимах (рис. 81.15, а). При постоянном тормозном моменте (мощности) ( двигателя (рис. 81.15, б), на которой обозначены: тивление ротора постоянно. Эти же соображения справедливы и для реактивной мощности
противлений. При определенных условиях этот эффект даже может оказаться отрицательным, когда ток Однако главное влияние на регулирующийэффект асинхронногодвигателя оказывает другое обстоятельство, а именно – изменение намагничивающего тока двигателя При низких напряжениях (точка бb) намагничивающий токменяется мало и преобладает влияние измененияэквивалентного активного сопротивления ротора
ших напряжениях он достаточно велик, затем снижается и при низких напряжениях меняет свой знак, становясь отрицательным.
Относительно других характерных видов нагрузки можно отметить, что синхронные двигатели обладают численно небольшим регулирующим, эффектом; для осветительной нагрузки эффект по реактивной мощности, естественно, равен нулю, а по активной мощности подчиняется зависимости
Учет статических характеристик нагрузкаи несколько осложняет построение характеристик мощности системы и определение дейст- вительного предела ее мощности, так как появляется необходимость в многократных электрических расчетах системы. Рассмотрим исходную систему с двумя электростанциями соизмеримой мощности (см, . рис. 81.12, а), для которой будем считать заданным исходный режим (Е10, Е20, Р10, Р20, U0). Этот режим определит даст нам первую точку характеристики мощности. Для получения второй точки, соответствующей увеличенному значению передаваемой мощности Р11, необходимо сначала задаться некоторым новым значением активной мощности местной станций станции Р21, несколько меньшим, чем в начальном режиме. Так как при этом новом значении активной мощности местной станции Р21, уустановить однозначно изменение реактивной мощности этой станции Q2 невозможно, приходится задаваться несколькими произвольными значениями Q21(i). Для каждого из сочетаний Р21 и Q21(i) 21(i) необходимо произвести электрический расчет системы, принимая за исходную предпосылку постоянство ЭДС Е21. Вычислив для каждого сочетания мощностей падение напряжения на генераторах местной станцийстанции, можно определять найти ряд значений напряжения на шинах приемника U1(i).1(i). При каждом данном значении напряжения активная и реактивная мощности нагрузки принимаются по ее их статическим характеристикам. Разности- мощностей нагрузки и местной станции определят поток мощностей по электропередаче. Вычислив падение напряжения на всех элементах электропередачи, получим несколько возможных значений ЭДС передающей электростанции Е11(i). 11(i). Построив кривую зависимости этой ЭДС от напряжения: приемника U (рис. 81. 17, а), по точке пересечения этой кривой с постоянным значением ЭДС генератора Е10 найдем действительный режим системы, который установится при принятом значении мощности местной станции Р21. Значения мощно
соответствующие новому режиму, дадут нам вторую точку искомой характеристики. Задаваясь дальнейшим уменьшением мощности местной станции (Р22, Р23и т. д.) и повторяя описанные выше операции, можно получить третью, четвертую и т. д. точки характеристики мощности (рис. 81.17, 6б). Поскольку в каждом конкретном режиме системы углы между напряжением и ЭДС Построение действительных характеристик и определение действительного предела мощности с учетом статических характеристик нагрузки, выполненное вышерассмотренное для условий Отметим в заключение, что физика процессов, связанных со статической устойчивостью систем, и методический подход к инженерной оценке устойчивости описывались выше на примере сравнительно простых систем и в предположении, что преобладающими в системе являются, реактивные сопротивления. В действительности картина может быть значительно более сложной. Так, вВ частности, система может иметь не одну, а несколько нагрузок, ; не одну-две, а несколько генерирующих станций, ; связывающая их электрическая сеть может быть сложноэамкнутой сложнозамкнутой и т. п. В отдельных случаях необходимо учитывать не только реактивные, но и активные сопротивления элементов системы. Анализ статической устойчивости таких систем представляет собой весьма сложную задачу. При ее решении используются известные из теоретической электротехники методы эквивалентного преобразования цепей с в целью целях упрощения схемы и принимаются дополнительные допущения, облегчающие решение задачи. Так, при большом числе генерирующих электростанций считают, что углы ЭДС всех электростанций, кроме одной, являются постоянными, активные мощности, отдаваемые всеми электростанциями, кроме двух данных, также постоянны, и т. п. В особо сложных случаях аналитическое решение задачи статической устойчивости системы становится вообще затруднительным. Тогда, как уже отмечалось, прибегают к электронным вычислительным машинам, расчетным и физическим моделям. Однако и во всех этих сложных случаях вариантах смысл физики процессов, определяющих устойчивость системы, и подход к оценке устойчивости остаются в принципе аналогичными рассмотренным выше.
|
|||||||||||||
|