3.2.2. Коэффициенты запаса устойчивости

Коэффициент запаса статической (апериодической) устойчивости по активной мощности в сечении вычисляется по формуле:

(3.1)

где предельный по апериодической статической устойчивости переток активной мощности в рассматриваемом сечении; Р – переток в сечении в рассматриваемом режиме; амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности в сечении; принимается, что под действием нерегулярных колебаний переток изменяется в диапазоне Р .

Значение амплитуды нерегулярных колебаний активной мощности устанавливается для каждого сечения системы по данным измерений. При отсутствии таких данных расчетная амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности сечения может быть определена по выражению:

(3.2)

где суммарные мощности нагрузки в подсистемах по сторонам рассматриваемого сечения. Коэффициент k принимается равным 1,5 при ручном регулировании и 0,75 при автоматическом регулировании (ограничении) перетока мощности в сечении.

Установлены правила определения предельного перетока активной мощности по сечению путем его последовательной загрузки.

Коэффициент запаса устойчивости по напряжению относится к узлам нагрузки и определяется по формуле:

, (3.3)

где U – напряжение в узле в рассматриваемом режиме; критическое напряжение в том же узле с точки зрения устойчивости электродвигателей.

Критическое напряжение в узлах нагрузки 110 кВ и выше при отсутствии более точных данных следует принимать равным большей из двух величин: или , где и номинальное напряжение или напряжение в рассматриваемом узле нагрузки при нормальном режиме системы.

3.2.3. Требования к устойчивости системы

Требования к устойчивости ЭЭС должны быть не ниже указанных в табл. 3.4.

Таблица 3.4. Нормативные требования к устойчивости

Режим, переток в сечении	Минимальный коэффициент запаса по активной мощности	Минимальный коэффициент запаса по напряжению	Группы возмущений, при которых должна обеспечиваться устойчивость системы
			В нормальной схеме	В ремонтной схеме
Нормальный Утяжеленный Вынужденный	0,20 0,20 0,08	0,15 0,15 0,10	I, II, III I, II -	I, II I -

Прочерк в табл. 3.4 означает, что в данной ситуации устойчивость системы не обеспечивается.

Использование приведенных нормативов дает возможность сократить множество исследуемых условий при анализе устойчивости сложных ЭЭС.

3.3. Сокращение расчетных условий с использованием структурного анализа

Рассматриваемый подход исходит из очевидного предположения о том, что нарушение устойчивости наиболее вероятно, прежде всего, на слабых связях сложной системы. Поэтому в основе подхода лежит количественная оценка связности ЭЭС и выделение сильно связанных подсистем и слабых связей (сечений) между ними. Проиллюстрируем этот подход на задаче группировки нормальных, ремонтных и послеаварийных схем по пропускной способности слабых сечений.

Пусть мы имеем сокращенную электрическую сеть ЭЭС, представленную на рис. 3.1.

Подходящей численной мерой электрической связности является величина

(3.23)

получаемая на основании (6.30) и учитывающая, кроме электрического расстояния , еще и уровни напряжений на шинах рассматриваемых двух генераторов i иj, косвенно выражающиеся через их э.д.с.

В результате структурного анализа с использованием показателей электрической связности , определяемых по (3.4) выделены две сильно связанные подсистемы I и J и слабое сечение между ними, показанные на рис. 3.1. При этом пропускная способность этого сечения определяется по выражению

(3.5)

г де nи m – количество узлов приложения э.д.с. генераторов в подсистемах I и J, соответственно.

i

Рис. 3.1. Условный пример сокращенной сети

j

I

J

Из всей совокупности рассматриваемых схем выделяется базовая схема (например, одна из нормальных схем), с которой сопоставляются остальные схемы по величинам пропускной способности слабых сечений (в общем случае их может быть L) с использованием соотношения

(3.6)

где номера схем, номера слабых сечений, индекс "b" соответствует базовой схеме.

Соотношение (3.6) показывает, насколько пропускная способность -го сечения рассматриваемой -ой схемы отличается от пропускной способности этого сечения в базовой схеме. Если величина незначительна, это означает, что, например, отключение для ремонта какой-то конкретной связи в исходной системе не влияет на величину пропускной способности -го сечения. В общем случае при наличии L слабых сечений изложенное условие должно выполняться для всех слабых сечений, тогда можно считать, что схема k идентичная базовой схеме по пропускным способностям слабых сечений и с этой точки зрения схему k можно в дальнейшем исключить из анализа, распространяя на нее результаты, получаемые для базовой схемы.

Аналогично с использованием соответствующих показателей может быть выполнена группировка расчетных режимов и возмущений и формирование множеств представительных режимов и возмущений. Тем самым сокращается множество исследуемых условий для дальнейшего рассмотрения.