ОПТИМАЛЬНІ РЕЖИМИ ВУЗЛІВ НАВАНТАЖЕННЯ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАЛЬНИХ СИСТЕМ

ТЕМА 2. Статичні характеристики та критерії стійкості

2.1 Статичні характеристики елементів електропостачальної системи

Основні визначення. Одними із найважливіших інструментів дослідження стійкості електропостачальних систем (ЕПС) є статичні, а також динамічні характеристики елементів ЕПС, у тому числі й вузлів навантажень як окремих складових ЕПС.

Для дослідження статичної стійкості ЕПС застосовують статичні характеристики.

Означення: Статичною характеристикою загалом можна називати будь-

яку функційну залежність за дуже повільної зміни аргументу.

Під "дуже повільною зміною" слід розуміти те, що перехідний процес у розглядуваний момент часу завершився, тобто всі вільні складові згасли. Однак, відомо, що вільні складові згасають протягом безмежно великого часу, тому твердження “згасли” повинно відповідати заздалегідь прийнятій умові щодо точності обчислень.

У розрахунках статичної стійкості ЕЕС використовують статичні характеристики у вигляді залежності активної та реактивної потужностей, що генерує (споживає) елемент, від напруги на його виводах та частоти: P=f(U,ω) та

Q=f(U,ω). З урахуванням припущення про незмінність частоти (ω =const), що є звичайним у випадку застосування методу малих коливань, у більшості випадків є достатнім використання статичних характеристик у вигляді залежностей активної та реактивної потужностей елементів ЕЕС лише від напруги: P=f(U) та Q=f(U) .

Застосування статичних характеристик дозволяє виявити дві головні ознаки стійкості вузла навантаження:

1)регулювальний ефект (dP/dU, dQ/dU);

2)критичну напругу Uкр .

Будь-який конкретний електроприймач завдяки своїм фізичним властивостям впливає на режим роботи ЕЕС та окремих її елементів. Ступінь впливу

17

ОПТИМАЛЬНІ РЕЖИМИ ВУЗЛІВ НАВАНТАЖЕННЯ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАЛЬНИХ СИСТЕМ

визначається потужністю електроприймача й знаком та числовим значенням регулювального ефекту.

Означення: Регулювальний ефект – це швидкість зміни споживання потужності електроприймачем зі зміною напруги на його виводах, яка чисельно дорівнює похідній потужності по напрузі: dP/dU та dQ/dU.

Регулювальний ефект може бути додатним або від’ємним. Він вважається додатним, якщо потужність та напруга змінюються в одному напрямку (dP/dU>0 чи dQ/dU>0) і від’ємним (коли dP/dU<0 чи dQ/dU<0) . Регулювальний ефект обчислюють у відносних одиницях, причому за базові приймають поточні значення координат режиму.

Статична характеристика PR=f(U2) такого навантаження є квадратичною параболою. Регулювальний ефект у відносних одиницях:

2.1.2 Освітлювальне навантаження з лампами розжарювання

18

POCB = U1,6 / ROCB.

Тому ця крива є похилішею за параболу, яка описує статичну характеристику резистора із сталим значенням опору. Регулювальний ефект освітлювального опору у відносних одиницях:

19

20