62. Статическая устойчивость электроэнергетических систем. Основные понятия и определения. Задачи и методы расчета 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 ур-ия вещ-ные, то изменение угла имеет апер-кий хар-р.

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

Нормативные и методические указания по анализу статической устойчивости.

Анализ устойчивости проводится в соответствии с руководя­щими указаниями, периодически выпускаемыми Министерством энергетики РФ. В этих указаниях вводится понятие перетоков в сечениях, т.е. таких отключаемых элементов, которые соединяют две какие-либо части системы. Разрыв таких связей делит систему на две изолированные части. Перетоки в сечениях при установившихся режимах подразделяют на нормальные, утя­желенные, вынужденные.

Утяжеленные перетоки допускаются при отсутствии необхо­димых резервов мощности, недостаточной маневренности обору­дования тепловых и атомных станций или неблагоприятном наложении плановых и аварийных ремонтов основного оборудова­ния электростанций и сетей.

Вынужденные перетоки допускаются при предотвращении ог­раничений потребителей, потерях гидроресурсов, экономии энергоресурсов, а также при невозможности уменьшения перетока из-за недостаточной маневренности АЭС.

Запас статической устойчивости режима качественно определяется близостью к режиму, соответствующему границе области, в которой появляется апериодическое или колебательное нарушение устойчивости. Запас количественно характеризуется коэффициентами запаса К_Р по потокам активной мощности в сечениях Р системы и по напряжению в узлах нагрузки К_и приведенными ниже.