Определение запаса статической устойчивости генераторов удаленной станции при отсутствии АРВ

 

При отсутствии АРВ генераторы замещаются ЭДС E_q= const, приложенной за сопротивлением генератора x_d. Нагрузка заменяется постоянным сопротивлением:

Учитывая условия расчета на рис. 2,а приведена схема замещения электрической системы.

На рис. 2,б представлена эквивалентная схема замещения электрической системы, при этом:

 

Рисунок 2. Исходная (а) и эквивалентная (б) схемы замещения электрической системы при отсутствии АРВ.

ЭДС станций определяется по формулам (2.1):

Так как активные сопротивления в схеме замещения не учитываются, то нагрузка генераторов удаленной станции в исследуемом режиме Р₁₀=Р_1н=1.

Для принятой схемы замещения характеристика мощности генераторов удаленной станции имеет вид:

(2.2)

Амплитуда этой характеристики: (2.3)

Модули собственной и взаимной проводимостей у₁₁, у₁₂ и дополнительные углы α₁₁, α₁₂, определены следующим образом:

 

После подстановки вместо Е₁ и Е₂ в выражения (2.2) и (2.3) соответственно Е_q1 и E_q2 получим:

Запас статической устойчивости генераторов удаленной станции в этом случае составит:

 

Определение запаса статической устойчивости генераторов удаленной станции при наличии у них АРВ пропорционального типа

Схема замещения электрической системы при заданных условиях и ее эквивалентная схема изображены на рис. 3.

При этом сопротивление эквивалентной схемы

а сопротивления х₂ и Z_н остаются такими же, как в п.2.1.

Расчетная ЭДС генераторов удаленной подстанции в исследуемом режиме Е′₁ вычислена следующим образом:

 

Рисунок 3. Исходная (а) и эквивалентная (б) схемы замещения электрической системы при наличии у генераторов удаленной станции АРВ пропорционального типа.

После подстановки вместо Е₁ и Е₂ в выражения (2.2) и (2.3) соответственно Е ′ ₁ и E_q2:

Запас статической устойчивости генераторов удаленной станции в этом случае составит:

 

Определение запаса статической устойчивости генераторов удаленной станции при наличии у них АРВ сильного действия

Схема замещения электрической системы при заданных условиях и ее эквивалентная схема изображены на рис. 3.

Рисунок 4. Исходная (а) и эквивалентная (б) схемы замещения электрической системы при наличии у генераторов удаленной станции АРВ сильного действия.

При этом сопротивление эквивалентной схемы

а сопротивления х₂ и Z_н остаются такими же, как в п.2.1.

Напряжение на шинах станции в исследуемом режиме будет равно:

После подстановки вместо Е₁ и Е₂ в выражения (2.2) и (2.3) соответственно U₁ и E_q2 получим:

Запас статической устойчивости генераторов удаленной станции в этом случае составит:

На рис.5 построена характеристика мощности генераторов удаленной станции.

Pm1 = 1,458

Pm1 = 2,419 1,33

Pm1 = 4,042

PT1=P10

Рисунок 5. Характеристики мощности генераторов удаленной станции: 1 – при отсутствии АРВ; 2 – с АРВ пропорционального типа; 3 – с АРВ сильного действия.

 

Вывод: Так как во всех рассмотренных режимах для всех генераторов условие Р_т>Р₀ выполняется, то все эти режимы электрически являются устойчивыми. При этом, генераторы снабженные АРВ, особенно сильного действия, имеют бóльший запас статической устойчивости, чем генераторы без АРВ.

Анализ статической устойчивости нагрузки

Анализ статической устойчивости по критерию состоит в определении критического уровня напряжения на шинах нагрузки U_{н кр} и сравнении его с уровнем напряжения на шинах нагрузки в исследуемом режиме U_н0. Сравнение заключается в вычислении коэффициента запаса статической устойчивости К_U, %, нагрузки рассматриваемого узла.

Выполним расчет статических характеристик нагрузки для ряда напряжений на шинах нагрузки U_н*н =(1,0.95,…,0.35).

 

3.1 Статические характеристики нагрузки по напряжению (для U_н*н=1) в относительных номинальных единицах:

 

Таблица 3.1 Статические характеристики нагрузки по напряжению в относительных номинальных единицах

U*н	1,05		0,95	0,9	0,85	0,8	0,75	0,7	0,65
	1,033		0,969	0,941	0,915	0,891	0,869	0,85	0,834
	1,091		0,931	0,883	0,857	0,852	0,869	0,907	0,967

 

Пересчет полученных характеристик нагрузки в относительные базисные единицы:

 

Таблица 3.2 Статические характеристики нагрузки по напряжению в относительных базисных единицах

U*н	1,05		0,95	0,9	0,85	0,8	0,75	0,7	0,65
	3,444	3,333	3,231	3,136	3,049	2,969	2,898	2,834	2,779
	2,272	2,083	1,939	1,84	1,785	1,775	1,81	1,89	2,014