Контрольные вопросы

1.Уравнения балансов мощностей в системе с установившимся режимом .

2.Как определяются отклонения частоты и напряжения в системе при изменении потребляемой в ней активной и реактивной мощностей?

3. Покажите, что при ∆Р_н >0 частота в системе уменьшается, а при ∆Р_н <0 возрастает (считая ∆Q_н=0)?

4. Покажите, как меняется напряжение при ∆Р_н >0 и при ∆Р_н <0, считая ∆Q_н=0?

5. Покажите, как меняется напряжение при ∆Q_н >0 и при ∆Q_н <0, считая ∆P_н=0?

6. Покажите, как изменяется частота при ∆Q_н >0 и при ∆Q_н <0, считая ∆P_н=0?

7. Что такое крутизна статической характеристики нагрузки?

4.2. Влияние на режим электроэнергетической системы генерируемой в ней активной / реактивной мощности.

Цель работы: Определить параметры установившегося режима электроэнергетической системы, с учётом изменения генерируемой в ней активной и реактивной мощностей. Определить параметры качества электроэнергии: отклонение напряжения, отклонение частоты.

Исследование изменения баланса мощностей в зависимости от выдачи генерируемой мощности определило отклонение f и U в виде:

.

Анализ знаков производных статических характеристик нагрузки по частоте и напряжению позволяет определить знак определителя системы Δ: и при U, близком к номинальному, то есть про U>0,9U_НОМ, Следовательно, определитель системы Δ всегда положителен при любых изменениях

Соотношения отклонений f и U позволяют выполнить анализ качества электроэнергии при известных параметрах начального состояния энергосистемы и изменениях генерируемой мощности.

Выполним анализ работы электроэнергетической системы при сбросе генерирующей активной мощности. Для простоты анализа предположим, что реактивная мощность не изменилась, то есть Указанное условие является допущением, сделанным для упрощения анализа поведения энергосистемы.

Теперь Δf=ΔP_Г∙(∂∑Q_Н/∂U)/Δ, так как производная ∂∑Q_Н/∂U положительна, а изменение активной мощности ΔP_Г<0, то <0, таким образом, при сбросе генерирующей мощности в энергосистеме наблюдается снижение частоты. Можно легко показать, что при ΔP_Г>0 (увеличение генерирующей мощности) частота в системе возрастает.

Изменение напряжения: ΔU= -ΔP_Г∙ (∂∑Q_Н/∂f)/Δ. Поскольку производная ∂∑Q_Н/∂f<0 и ΔP_Г<0, <0, то есть при снижении генерирующей активной мощности снижается уровень напряжения. Таким образом, нарушении исходного режима энергосистемы по активной мощности приводит к изменению как частоты, так и напряжения.

Рассмотрим теперь изменения реактивной мощности генератора при постоянстве активной, то есть ΔP_Г =0:

.

Учитывая, что крутизна (∂∑Pн)/∂U гораздо меньше крутизны (∂∑Pн)/∂f , изменение режима по реактивной мощности сказывается, главным образом, на изменении уровней напряжений в энергосистеме и слабо влияет на изменение частоты, причем снижение ∑Q_Г ведет к понижению напряжения на шинах генератора и в системе в целом, а увеличение – к увеличению напряжения.

Схема моделируемой электроэнергетической сети

Рис. 4.2.1. Схема моделируемой трехфазной электрической сети.