3.3. Определение запаса статической устойчивости нагрузки при наличии у генераторов удаленной станции арв сильного действия

Схема замещения электрической системы и ее эквивалентные схемы для рассматриваемого случая приведены на рис.8.

Параметры эквивалентных схем замещения:

Рисунок 8. Схемы замещения электрической системы для исследования устойчивости нагрузки при отсутствии АРВ генераторов.

Величина эквивалентной ЭДС вычислена с использованием статических характеристик (табл. 3.2) для ряда напряжений U_н*н=(1, 0.95,…,0.65):

.

Расчет эквивалентных ЭДС для всех значений U_н*н сведен в табл. 3.

Таблица 3.4 Результаты расчета эквивалентных ЭДС системы при наличии у генераторов удаленной станции АРВ сильного действия.

Uн*н	1,05	1	0,95	0,9	0,85	0,8	0,75	0,7	0,65
Е	1,399	1,343	1,294	1,251	1,217	1,191	1,177	1,76	1,91

Зависимость E(U_н) построена по данным табл. 3.4 и изображена на рис.9.

E(U_н)

с

а

U_н0

U_{н кр}

E_min=1.177

E₀=1.343

Рисунок 9. Зависимость E(Uн) при наличии у генераторов удаленной станции АРВ сильного действия.

Из рис.9 определен критическое напряжение нагрузки U_{н кр}=0,725.

Запас статической устойчивости нагрузки при наличии АРВ сильного действия у генераторов удаленной станции определен ниже:

.

Вывод: Величина коэффициента статической устойчивости нагрузки при отсутствии у генераторов удаленной станции АРВ меньше 15%, в таком режиме не исключены остановки двигателей при допустимых эксплуатационных снижениях напряжения. При наличии у генераторов удаленной станции АРВ сильного действия режим рассматриваемой электрической системы устойчив, коэффициент статической устойчивости нагрузки составляет 27,5 %.

4. Анализ статической устойчивости электрической системы методом малых колебаний

Схема электрической системы и структурная схема автоматического регулятора возбуждения сильного действия приведены на рис. 10,а.

а)

б)

Рис.10. Принципиальная схема (а), схема замещения (б) электрической системы.

Целью расчетов является выбор достаточной для обеспечения статической устойчивости электрической системы величины коэффициентов усиления регулятора по отклонению K_0f и первой производной K_1f частоты генератора.

При исследовании статической устойчивости электрических систем методом малых колебаний необходимо решить следующие задачи: составить систему дифференциальных уравнений, описывающих с теми или иными приближениями переходные процессы в электрической системе, выполнить линеаризацию составленной системы уравнений в точке исследуемого на устойчивость режима, получить характеристическое уравнение линеаризованной системы дифференциальных уравнений, выполнить анализ корней характеристического уравнения и сделать выводы об устойчивости электрической системы.

4.1. Математическое описание переходных процессов в электрической системе.

Для описания переходных процессов в электрической системе в работе используется система уравнений:

(4.2)

Здесь:

• 

• 

• ω₀=314 с^-1 – номинальная угловая скорость;

• T_j=7,398 – постоянная инерции эквивалентного генератора;

• T_d0 – постоянная времени обмотки возбуждения генератора;

• T_e=0,07, Т_р=0,05 – постоянная времени возбудителя и регулятора;

• Е_qe – вынужденная составляющая э.д.с E_q;

• e – сигнал на выходе регулятора возбуждения;

• U – модуль напряжения на шинах станции;

• U₀ – уставка регулятора возбуждения по напряжению;

• U_q, U_d, I­_q, I_d – проекции напряжения шин станции и тока эквивалентного генератора станции на оси d, q;

• δ – угол между системой координат ротора и базисной системой координат, которая в данном случае совмещена с вектором напряжения шин приемной части системы.

Вычисление параметров исходного режима электрической системы, с использованием алгебраических равенств (4.1).