- •Статическая устойчивость
- •2. Динамическая устойчивость
- •Угловая характеристика мощности генератора для нормального режима определяется выражением
- •Схему замещения, показанную на рис. 2.5,а, можно последовательно преобразовать из звезды (рис.2.5,б) в треугольник (рис.2.5,в), в котором
- •3. Результирующая устойчивость
- •4. Практические критерии и методы расчёта устойчивости систем электроснабжения
- •4.1. Анализ статической устойчивости
- •4.1.1. Схема электроснабжения «эквивалентный генератор –
- •4.1.2. Схема с двусторонним питанием нагрузки
- •4.2. Исследование статической устойчивости методом малых колебаний.
- •4.2.1. Нерегулируемая система, рассмотренная без учёта электромагнитных переходных процессов.
- •4.2.2. Математические критерии устойчивости
- •5. Приближенные методы анализа динамической устойчивости
- •6.1. Оценка статической устойчивости.
- •6.2. Оценка динамической устойчивости
- •Асинхронный режим. Оценка результирующей устойчивости
- •6.3.1.Задачи, возникающие при исследовании асинхронных режимов
- •Выпадение из синхронизма, Асинхронный ход и ресинхронизация
- •7. Устойчивость узлов нагрузки Общая характеристика проблемы
- •7.1. Представление нагрузки при расчёте устойчивости сэс
- •7.2 Устойчивость узлов нагрузки при слабых возмущениях
- •7.2.1.Расчётные модели узлов нагрузки
- •7.2.2. Статическая устойчивость асинхронных двигателей
- •7.2.3. Статическая устойчивость синхронных двигателей
- •Устойчивость узла нагрузки, присоединённого к центру питания через общее сопротивление
- •7.2.5. Влияние компенсации реактивной мощности на устойчивость узла нагрузки
- •8.2. Переходный процесс в узле нагрузки при пуске асинхронного двигателя
- •8.3. Переходный процесс в узле нагрузки при пуске синхронного двигателя
- •8.4. Самозапуск асинхронных и синхронных двигателей
- •Самозапуск синхронных двигателей
- •8.5. Самовозбуждение асинхронных двигателей во время пуска при применении последовательной ёмкостной компенсации в сети
- •9. Примеры и задачи
- •9.1. Статическая устойчивость ээс Задача 1
- •9.2 Динамическая устойчивость ээс Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Контрольные вопросы
- •Темы рефератов
- •9.3. Устойчивость узлов нагрузки при слабых возмущениях Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •9.4. Устойчивость узлов нагрузки при сильных возмущениях. Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Контрольные вопросы
- •Темы рефератов
- •Библиографический список
7.2 Устойчивость узлов нагрузки при слабых возмущениях
7.2.1.Расчётные модели узлов нагрузки
Слабые возмущения могут возникать под действием питающей энергетической системы (изменения напряжения и частоты), а также в результате изменений режимов работы самой СЭС и ее электроприемников (пуски мощных двигателей колебания момента и перегрузки двигателей по условиям технологического процесса; изменение количества питающих линий; оперативные переключения в распределительной сети и т.п.) В таких условиях электроснабжения свойства и тип электроприемников узла нагрузки оказывают существенное влияние на его устойчивость.
Если узлы нагрузки по суммарной потребляемой мощности соизмеримы с мощностью питающей ЭЭС или электрически удалены от источников энергии, то режим их работы при слабых возмущениях может оказаться неустойчивым.
Статическую устойчивость узла промышленной нагрузки обычно рассчитывают в такой последовательности:
1) замещают узел нагрузки расчетной моделью и определяют ее параметры;
2) выделяют существенные параметры и критерии устойчивости для данной схемы электроснабжения;
3) оценивают предельный режим по критическим значениям существенных параметров и запасу устойчивости.
Замена реального узла нагрузки расчетной моделью ( построение схемы замещения) при анализе статической устойчивости строится на основе сохранения тождества текущих показателей переходного процесса по действительным и эквивалентным параметрам.
Узел нагрузки с асинхронными двигателями адекватно замещают расчетной моделью в виде эквивалентного асинхронного двигателя, движение которого описывается теми же уравнениями, что и реальных двигателей. Погрешность зависит от способа его осуществления. Можно выделить три группы способов замещения:
-усреднение параметров двигателей при каждом одинаковом значении скольжения, исходя из допущения одинаковых скольжений реальных двигателей в одни и те же моменты переходного процесса;
-замещение по совпадению переходных процессов активной и реактивной мощностей, потребляемых из сети группой реальных двигателей и их эквивалентом;
-замещение по сохранению пределов динамической устойчивости группы реальных двигателей и их эквивалента.
Выбор критерия замещения зависит от конечной цели поставленной задачи и требуемой точности ее решения. В приближенных оценочных расчетах можно использовать статистические параметры расчетной модели крупного узла нагрузки в виде эквивалентного асинхронного двигателя[27].
Разнотипность синхронных двигателей в узлах нагрузки небольшая, что позволяет учитывать их по фактическим параметрам и параметрам нормального режима. Замещение больших и разнотипных по технологическому использованию групп синхронных двигателей выполняют раздельно по явно- и неявнополюсным двигателям ввиду различия их асинхронных характеристик, механических постоянных инерции и характеристик приводимых механизмов.
Узел нагрузки, содержащий асинхронные и синхронные двигатели, представляют комплексной расчетной моделью. Ее параметры могут устанавливаться замещением отдельных составляющих нагрузки, описываться статическими
Pн = F1 (U, ω); Qн = F2 (U, ω)
или динамическими характеристиками.
Pн = F3 (U, ω, t, dU/dt, dω/dt, …….)
Qн = F4 (U, ω, t, dU/dt, dω/dt, …….)
Устойчивость узла нагрузки анализируют по схеме замещения всей СЭС и параметрам ее режима. В зависимости от конкретных условий расчетную схему электроснабжения приводят к виду, наиболее эффективно обеспечивающему возможность применения того или иного практического критерия статической устойчивости.
P,Q P,Q P,Q Uc=const P,Q Uc=const
zвно Zвно
Uc=const Uc=const U=var U=var
Qнм
zст zвн1 zвн2 zвн3 Zст zвн zвн2 zвн3
ИРМ
Zст Zст
M MS M MS zст
М МS M MS
а б в г
Рис. 7.2. Расчётные модели узла нагрузки
Можно выделить четыре разные расчетные модели узлов нагрузки, которые отличаются друг от друга возможностью использования различных критериев статической устойчивости:
1) напряжение в узле нагрузки является независимой переменной, не зависящей от режима работы электроприемников, что позволяет рассчитывать устойчивость независимо от каждой из характерных групп электроприемников (рис.7.2,а) по ее основным критериям;
2) характерные группы электроприемников радиально связаны через внешние сопротивления с шинами узла нагрузки (рис.7.2,б), напряжение на которых не зависит от режима работы электроприемников;
3) характерные группы электроприемников связаны с системой через общее сопротивление и независимой величиной режима является напряжение системы (рис. 7.2,г);
4) модель, аналогичная предыдущей, но учитывающая наличие дополнительных источников реактивной мощности на шинах нагрузки (рис.7.2д).