8.3. Самораскачивание в энергосистемах
8.3.1. Самораскачивание, как особый вид нарушения статической устойчивости, исследуется на основе уравнений Парка-Горева, с учетом уравнения относительного движения ротора машины и активного сопротивления всех элементов энергосистемы [Л.33, 34].
8.3.2. Построение области самораскачивания выполняется аналогично показанному в [Л.3]. Для схемы, показанной на рис.8.1, и при отказе от учета переходных процессов в статоре условия возникновения самораскачивания при этом определяются неравенствами
,
(8.21)
,
(8.22)
где
;
;
;
.
Эти условия определяют область самораскачивания с запасом.
8.3.3. Наличие продольной емкостной компенсации увеличивает область самораскачивания. При высокой степени продольной компенсации ВЛ верхнюю границу самораскачивания (8.21) следует уточнять по выражению
,
где
;
- сопротивление УПК.
Значение
принимается в соответствии с рис.8.7.
Рис.8.7.Зависимость поправочного
коэффициента
от параметра
при
=
6,25 с,
=5,5
с,
=1,
8.3.4. О влиянии постоянной времени поперечного демпферного контура на условия самораскачивания см. в [Л.24]. Методика анализа возможности самораскачивания регулируемой синхронной машины при различных видах АРВ описана в [Л.22, 31]. Автоматические регуляторы возбуждения синхронных машин пропорционального и сильного действия устраняют самораскачивание при соответствующей их настройке.
Глава 9. Применение цвм для анализа устойчивости
9.1. Общие указания
9.1.1. Электронные ЦВМ следует применять при анализе статической, динамической и результирующей устойчивости энергосистем, так как они дают возможность:
- повысить точность расчетов устойчивости энергосистем;
- приблизить расчеты к реальным условиям работы энергосистем, благодаря значительно большему соответствию действительных и расчетных схем энергосистемы (так как можно отказаться от упрощений значительной части основной схемы энергосистемы, а эквивалентирование остальных частей схемы производить с меньшей погрешностью), а также благодаря более полному учету различных автоматических устройств и эксплуатационных ограничений. При этом рассчитанные запасы устойчивости энергосистемы могут быть увязаны с реальными возможностями утяжеления режимов энергосистемы;
- ускорить выполнение расчетов (причем технические средства, внедряемые в энергетических организациях, дадут возможность при необходимости выполнять расчеты устойчивости также в процессе оперативного управления энергосистемами);
- выполнять расчеты большого количества вариантов, что дает возможность приблизиться к оптимальным решениям;
- использовать при анализе устойчивости энергосистем вероятностные методы.
Соответствующие алгоритмы и программы расчетов рекомендуется применять для анализа устойчивости с учетом влияния случайных погрешностей исходной информации на результаты расчетов устойчивости, на целесообразность уточнения (и усложнения) методов расчета, на сравнение эффективности способов повышения устойчивости, на сопоставление результатов расчета устойчивости с результатами натурных испытаний или экспериментов на динамических моделях энергосистем. При оценке запасов устойчивости может быть учтена случайная погрешность реализации рассчитанных режимов. Вероятностные методы могут быть применены для расчетов устойчивости межсистемных связей, для анализа некоторых вопросов ликвидации асинхронных режимов и др.
9.1.2. В специализированное математическое обеспечение (СМО) ЦВМ рекомендуется включать программы расчета устойчивости энергосистем, имеющие как более точные алгоритмы решения задачи (эти программы можно условно назвать эталонными), так и упрощенные алгоритмы (эти программы можно назвать серийными или стандартными). При выборе программы для расчетов следует учитывать, что эталонные программы требуют для расчета больше машинного времени, более обширную исходную информацию, и, следовательно, больше времени и труда на ее подготовку, а также больше времени на анализ результатов расчета. Необходимость применения таких программ обусловлена тем, что количественная оценка погрешностей применения упрощенных алгоритмов возможны в большинстве случаев только путем сравнительных конкретных расчетов по соответствующим эталонной и серийной программам. Такие сравнительные расчеты рекомендуется производить для типовых задач, выбранных в соответствии с имеющимся опытом проектирования, развития и эксплуатации энергосистем. В тех случаях, когда конкретные условия существенно отличаются от рассмотренных ранее типовых задач, следует снова произвести сравнительные расчеты по эталонной и серийным программам, имеющимся в СМО.
Эталонные программы могут быть использованы также самостоятельно для решения ответственных задач и для экспериментальных расчетов при исследовании допустимости упрощения эталонного алгоритма (задавая в исходной информации, например, различные значения параметров, влияние которых исследуется). Для полноты оценки допустимости применения серийной программы необходимо, чтобы в эталонной программе была предусмотрена возможность случайной вариации исходной информации для учета (например, по методу статистических испытаний) влияния неизбежной случайной погрешности исходных данных. Целесообразно также создание "библиотеки" примерных расчетов, выполненных по эталонным и серийным программам.
Использование эталонных программ или ранее выполненных по ним расчетов особенно важно при исследовательских расчетах, а также для предварительной оценки допустимости упрощений в серийных программах, обеспечивающих необходимое ускорение эксплуатационно-оперативных расчетов.
9.1.3. Поскольку результаты расчета устойчивости энергосистем (в особенности - сложных) зависят от достоверности задания и точности расчета исходных установившихся режимов энергосистемы и от неизбежного упрощения (эквивалентирования) расчетных схем, необходимо применять в комплексе с программами расчета устойчивости достаточно высококачественные программы предварительного упрощения действительной схемы энергосистемы и расчета ее установившегося режима, а также дальнейшего упрощения схемы для расчета устойчивости.
9.1.4. Для повышения эффективности применения ЦВМ при анализе устойчивости энергосистем следует совершенствовать ввод и вывод информации, в особенности автоматический контроль правильности вводимой и долговременно хранящейся во внешней памяти ЦВМ информации, возможность "диалога" с ЦВМ, печать схем сети и графиков с автоматическим нанесением результатов расчета, обозначений и пояснений, ввод для оперативных расчетов части информации через телемеханические каналы, использование телетайпной связи и т.д.
Поскольку для ЦВМ высокого класса предусматривается возможность параллельного решения нескольких задач, прерывание и возобновление вычислительного процесса, использование экранов электронно-лучевых трубок для оперативной информации о ходе вычислительного процесса (дисплей) и т.п., целесообразно обеспечивать хранение модели энергосистемы в долговременной памяти ЦВМ и рациональную организацию расчетов с помощью операционной системы (специализированной или общего назначения)*.
________________
* Для ориентировки в этом направлении в приложении 15 в качестве примера кратко описана реализованная по заданию ЦДУ ЕЭС СССР система комплексного моделирования энергосистемы в памяти ЦВМ с программно-диспетчерским управлением обработкой информации и расчетами.
В составе СМО должны быть разработаны программы формирования и использования расчетно-базовых и расчетно-оперативных моделей энергосистемы.
Основные методы расчетов устойчивости и вопросы применения ЦВМ рассматриваются в [Л.35-74] .