Устойчивость электроэнергетических систем

Рисунок 2.13 – Исходные данные по ветвям схемы для режима с АРВ ПД

Рисунок 2.14 – Результаты расчета установившегося режима по узлам

Рисунок 2.15 – Результаты расчета установившегося режима по ветвям

Режим сошелся. Напряжения находятся в допустимом диапазоне. Напряжение на шинах генератора равно 11 кВ.

Для построения угловой характеристики воспользуемся командой Утяжеление режима. Для этого удаляем мощность генераторов станции (или ставим 0) и выполняем расчет режима. Затем заходим в меню Утяжеление – Исходные данные (рисунок 2.16).

Рисунок 2.16 – Выбор исходных данных для утяжеления режима

41

Задаем траекторию утяжеления режима (рисунок 2.17):

1)выбираем генераторный узел 8;

2)из выпадающего меню выбираем Pг – мощность генерации;

3)заносим мощность генерации в узле 8 в таблицу Узлы воздействия;

4)задаем шаг утяжеления, например, 50 МВт;

5)задаем величину, до которой программа будет увеличивать мощность генерации, например, 2000 МВт;

6)фиксируем траекторию утяжеления режима.

Рисунок 2.17 – Исходные данные для утяжеления режима

Задаем параметры, значения которых необходимы для построения угловой характеристики мощности. Для этого заходим в меню Утяжеление – Контролируемые параметры (рисунок 2.18).

Рисунок 2.18 – Выбор контролируемых параметров при утяжелении режима

В открывшемся окне (рисунок 2.19):

1)наводим курсор на узел 8;

2)из выпадающего меню выбираем Pг – мощность генерации;

3)заносим информацию в таблицу Контролируемые;

4)повторяем пункты 2, 3 для Qг – реактивной мощность генерации и dU – угла ' ;

5)фиксируем информацию по контролируемым параметрам.

42

Рисунок 2.20 – Результаты утяжеления режима

Рисунок 2.21 – Результаты расчета предельного режима по узлам с АРВ ПД

Рисунок 2.22 – Результаты расчета предельного режима по ветвям с АРВ ПД

Заполняем таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Данные для построения угловой характеристики мощности

Переходим к режиму с АРВ СД на генераторах станции. Для этого загружаем исходный файл режима из лабораторной работы 1. Для построения угловой характеристики воспользуемся командой Утяжеление режима и повторим все действия как для режима АРВ ПД. Но узел утяжеления режима и контролируемых параметров будет 7 (рисунок 2.23). Результаты расчёта предельного режима представлены на рисунках (рисунки 2.24 и 2.25).

Рисунок 2.23 – Результаты утяжеления режима

Рисунок 2.24 – Результаты расчета предельного режима по узлам с АРВ СД

Рисунок 2.25 – Результаты расчета предельного режима по ветвям с АРВ СД

45

Дополняющий угол при АРВ СД:

При Рг =100 МВт получаем:

.

Аналогично находим значения угла δ для других мощностей. Предел системы Pм =1463 МВт достигается при угле δм=126,30.

Коэффициент запаса статической устойчивости больше нормативного значения 0,2:

Следовательно, запас статической устойчивости при АРВ СД больше, чем в случае с АРВ ПД. Наибольшая мощность, которая может быть передана в систему при нормативном коэффициенте запаса, равна:

Заполняем таблицу 2.3.

Таблица 2.3 Данные для построения угловой характеристики мощности

На рисунке 2.26 представлены совмещенные угловые характеристики мощности.

46

Рисунок 2.26 – Угловые характеристики мощности

Выводы:

1)при отсутствии АРВ на генераторах станции система не обладает достаточным запасом статической устойчивости;

2)при применении АРВ ПД и СД предел передаваемой мощности значительно возрастает. Генераторы электростанции могут выдать номинальную мощность и коэффициенты запаса статической устойчивости при этом превышают нормативные значения. Следовательно, установка устройств АРВ эффективна и улучшает статическую устойчивость системы.

47

3.6Контрольные вопросы

1.Что понимается под динамической устойчивостью системы?

2.Какое время отключения короткого замыкания называется предель-

ным?

3. Какое соотношение между площадками ускорения и торможения при предельном времени отключения КЗ?

4. Как определить предельное время отключения КЗ?

5.Изменится ли предельное время отключения КЗ при увеличении мощности станции в исходном режиме? Поясните свой ответ.

6.Какими мероприятиями можно уменьшить длительность КЗ?

3.7Контрольный пример расчета динамической устойчивости электроэнергетической системы на ЭВМ для определения предельного времени отключения короткого замыкания

Исходные данные для расчета динамической устойчивости принимаем из лабораторной работы 1 (рисунки 1.12-1.16).

При времени отключения t1 = 0,249 с динамическая устойчивость системы сохраняется (рисунок 3.3). Взаимный угол не превышает 3600 и его колебания со временем затухают.

Рисунок 3.3 – Зависимость относительного угла роторов генераторов от времени переходного процесса при сохранении динамической устойчивости

Увеличим время отключения (рисунок 3.4). При времени отключения t2 = 0,25 с динамическая устойчивость системы нарушается (рисунок 3.5). Взаимный угол увеличивается.

На рисунке 3.6 показаны совмещенные зависимости относительного угла роторов генераторов от времени переходного процесса для устойчивого и неустойчивого режимов.

50