1. Общие сведения об электромеханических переходных процессах. Понятия о статической, динамической, результирующей устойчивости ЭСС. Классификация электромеханических переходных процессов. Основные допущения, принимаемые при их анализе.
ЭМПП- такие ПП, в которых кроме электрических и магнитных параметров также изменяются и физические параметры:
γ и δ – механический и электрический углы положения ротора.
Механический угол (γ)- имеет полный период в зависимости от количества полюсов (4 полюса Т=180град)
Электрический угол (δ) – имеет T=360град всегда. Таким образом, мы можем совмещать все характеристики друг с другом.
Также учитывается изменение скорости вращения ротора.
Статическая устойчивость – способность системы сохранять (восстанавливать) исходный (или близкий к нему) режим при действии «малых» возмущений.
Динамическая устойчивость – способность системы восстанавливать длительно существующий установившийся режим при «больших» возмущениях.
Результирующая устойчивость – способность системы возвращаться в длительно существующий установившийся режим после кратковременного нарушения устойчивости.
Переходные процессы можно различать по ряду признаков:
- по причинам возникновения или по видам возмущающих воздействий.
- по допущениям при составлении и решении ДУ;
- по скорости протекания этих процессов
- по структуре исследуемой системы
Допущения:
Электрические системы, режимы которых мы рассматриваем являются нелинейными.
Нелинейность определяется:
1. Зависимостью параметров системы (X,R) от параметров режима
2. Нелинейность связи параметров режима между собой.
НЕЛИНЕЙНОСТЬ ПАРАМЕТРОВ ОБЫЧНО НЕ УЧИТЫВАЕТСЯ.
Все упрощения анализа ПП заключаются в выделении главного:
Из сложных явлений выделяют отдельные процессы, характеризуемые как можно меньшим числом параметров
и простыми соотношениями.
Одним из приемов является замена реальных динамических характеристик статическими, а также рассмотрение дин. ЭС
как позиционной (где параметры режима зависят только от одного состояния системы, от взаимного положения ее элементов, независимо от того, как было достигнуто это состояние.
Статическая устойчивость→СЛДУ:
1. Алгебраический метод (П(t))
2. Качественно, на основе линеаризации.
3. Точно
4. Приближенно, да/нет.
Динамическая устойчивость→СНДУ:
1. Алгебраически (П(t))
2. Численное интегрирование.
3. Качественные методы (да/нет).
4. метод площадей
5. метод энергий
ωс – внешняя синхронная частота, которая остается постоянной по отношению к системе конечной мощности.
Одним из средств упрощающих представление от изучаемых ПП и облегчающих составление уравнений – СЗ.
СМ может заменяться следующими параметрами:
2. Схемы замещения основных элементов эс. Устойчивость режимов эс и методы ее исследования.
Одним из средств, упрощающих представление об электромеханических ПП и облегчающих составление уравнений сложных процессов являются схемы замещения.
Схема замещения электрических систем обычно представляет собой соединение простейших элементов электрической цепи: индуктивности, емкости, активного сопротивления. Элементы схемы замещения могут быть как линейными так и нелинейными.
ЛЭП:
СМ может заменяться следующими параметрами:
Устойчивость – способность системы восстанавливать свое исходное состояние, нормальный рабочий режим, или режим, близкий к нему после какого-либо нарушения этого режима (возмущения).
Статическая устойчивость – способность системы сохранять (восстанавливать) исходный (или близкий к нему) режим при действии «малых» возмущений.
Динамическая устойчивость – способность системы восстанавливать длительно существующий установившийся режим при «больших» возмущениях.
Результирующая устойчивость – способность системы возвращаться в длительно существующий установившийся режим после кратковременного нарушения устойчивости.
Методы анализа устойчивости:
Статическая устойчивость→СЛДУ:
1. Алгебраический метод (П(t))
2. Качественно, на основе линеаризации.
3. Точно
4. Приближенно, да/нет.
Динамическая устойчивость→СНДУ:
1. Алгебраически (П(t))
2. Численное интегрирование.
3. Качественные методы (да/нет).
4. метод площадей
5. метод энергий
3. Электромеханические характеристики синхронных машин. Уравнение движения и инерционная постоянная см.
γ – механический угол положения ротора, имеет полный период (град, радиан) в зависимости от количества полюсов.
δ - электрический угол положения ротора (Т=360 град)
γ-угол между условным положительным направлением МО «А» осью d.
δ- угол между Uc и Eq
Eq-поперечная синхронная ЭДС (сонаправлена с осью q).
I заменить на j
Момент итерации расчитываеться через маховые моменты GDг2 – генератора и первичного двигателя GDпд2 :
Тогда постоянная инерции генераторного агрегата
4. Условия работы синхронного генератора в простейшей одномашинной системе.
1). СГ может работать автономно, т.е. только на некоторую нагрузку или может выдавать энергию в некоторую систему бесконечной мощности.
2). Существует три модели СГ:
1. СГ без АРВ
2. СГ с АРВ ПД
3. СГ с АРВ СД
При наличии регулирования предел передаваемой мощности возрастает(т.к. сопротивление падает).
3). В устойчивом установившемся режиме работы система должна обладать некоторым запасом устойчивости, который определяется величиной:
,
где kP – коэффициент запаса по мощности.
Величина kP нормируется:
-в нормальных условиях работы не менее 20%
-в утяжеленных режимах(при неблагоприятном сочетании ремонтов основного оборудования) не менее 20%
-в вынужденных режимах допускается снижение kP до 8%.