63 Статическая устойчивость электроэнергетических систем. Основные понятия и определения. Задачи и методы расчёта статической устойчивости.

Статическая устойчивость - это способность системы вос­станавливать исходный (или близкий к исходному) режим после малого его возмущения.

Допущения, принимаемые при анализе устойчивости.

1. Предполагается, что скорость вращения роторов синхронных машин при протекании электромеханических переходных про­цессов изменяется в небольших пределах (2...3 %) синхронной скорости.

2.Считается, что напряжение и токи статора и ротора генера­тора изменяются мгновенно

3. Нелинейность параметров системы обычно не учитывается.Нелинейность же параметров режима, напротив, учитывается. Ког­да от такого учета отказываются, это специально оговаривают,система при этом называется линеаризованной.

4. Перейти от одного режима электрической системы к другому можно, изменив собственные и взаимные сопротивления схемы, а также ЭДС генераторов и двигателей.

5. Исследование динамической устойчивости при несиммет­ричных возмущениях производится в схеме прямой последова­тельности. Считается, что движение роторов генераторов и двигателей обусловлено моментами, создаваемыми токами прямой последовательности.

Задачи расчета устойчивости электрических систем.

При анализе статической устойчивости возникает ряд задач, которые решаются в проектных и эксплуатационных организациях. К таким задачам относятся:

1. Расчет параметров предельных режимов (предельной пере­даваемой мощности по линиям энергосистемы, критического напряжения узловых точек системы, питающих нагрузку, и т.д).

2. Определение значений коэффициентов запаса. Вместе с коэффициентами запаса по напряжению и мощности могут вычисляться коэффициенты запаса по настроеч­ным параметрам АРВ: Sк = К_тах -К_min

К_тах + К_min

где К_тах и К_min - максимальное и минимальное значения настроеч­ных параметров, соответствующих границе области статической устойчивости.

3. Выбор мероприятий по повышению статической устойчиво­сти энергосистем или обеспечению заданной пропускной способ­ности передачи.

4. Разработка требований, направленных на улучшение устой­чивости систем. Выбирается настройка АРВ, обеспечивающая тре­буемую точность поддержания напряжения.

Метод малых колебаний

Метод малых колебаний применяется для анализа статической устойчивости простейшей системы генератор – ШБМ. При небольших возмущениях движение ротора генератора описывается уравнением:

- время в течении которого скорость ротора изменяется от 0 до ном. под действием ном. избыточного момента или при Мс =const.

При небольших углах :,

где р1, р2 корни характеристического уравнения

Если корни характеристического уравнения вещественные, то изменение угла имеет апериодический характер.

Метод малых ко­лебаний предполагает линеаризацию уравнения движения ротора генератора, получение характеристического уравнения и анализ корней этого уравнения.

Задачи, возникающие при анализе устойчивости, весьма слож­ны и объемны. Поэтому для понимания физической сущности рас­сматриваемых явлений прибегают к упрощению решаемых задач. Иногда приходится отказываться от математической строгости ре­шения, отбрасывать второстепенные факторы. При этом не отра­жаются детали, но получается достаточно полная картина явления. Один из приемов, упрощающих решение, - рассмотрение электри­ческой системы как позиционной.

Позиционная система - такая система, в которой параметры режима зависят от текущего состояния, взаимного положения, на­пример, роторов генераторов и двигателей независимо от того, как было достигнуто это состояние. При этом реальные динамические характеристики элементов системы заменяются статическими.

Статические характеристики — это связи параметров режима системы, представленные аналитически или графически и не зави­сящие от времени. Эти связи выявляются в основном в установив­шемся режиме системы.