Статическая и динамическая устойчивость системы.

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

Динамическая устойчивость ­– это способность системы возвращаться в исходное (или близкое к нему) состояние после большого возмущения.

Усто́йчивость электрической системы (устойчивость электроэнергетической системы) — способность электрической системы восстанавливать исходное или практически близкое к нему состояние (режим) после возмущения, проявляющегося в отклонении значений параметров режима электрической системы от начальных значений. В электрической системе источниками электрической энергии обычно являются синхронные генераторы, связанные между собой сетью, причем роторы всех генераторов вращаются синхронно. Такой режим, называется нормальным. Он должен быть устойчив, то есть электрическая система должна возвращаться в исходное состояние после отклонений от установившегося режима. Отклонения могут быть связаны с изменением мощности нагрузки, короткими замыканиями, отключениями линий электропередачи. Устойчивость системы, как правило, уменьшается при увеличении нагрузки (мощности, отдаваемой генераторами) и понижении напряжения (росте мощности потребителей, снижении возбуждения генераторов). Для каждой электрической системы могут быть определены предельные (критические) значения величин, характеризующих предел устойчивости. Функционирование системы возможно, если обеспечен запас ее устойчивости, то есть если параметры режима работы и параметры самой системы отличаются от критических величин. Для обеспечения устойчивости электрической системы используют устройства автоматического регулирования напряжения и частоты, средства релейной защиты.

При анализе различают статическую, динамическую, результирующую устойчивость электрической системы. Статическая устойчивость характеризует устойчивость при малых возмущениях, при которых электрическая системы может рассматриваться как линейная. Изучение статической устойчивости проводится на основе методов, разработанных А.М. Ляпуновым для решения задач об устойчивости. В инженерной практике исследование устойчивости электрической системы проводят упрощенно, ориентируясь на практические критерии устойчивости, допуская положения о невозможности самораскачивания системы, о неизменности частоты электрического тока.

Динамическая устойчивость определяет поведение электрической системы после сильных возмущений, возникающих вследствие коротких замыканий, при отключении линий электропередач. При анализе динамической устойчивости система, как правило, рассматривается как нелинейная, возникает необходимость интегрировать нелинейные трансцендентные уравнения высоких порядков. Для этого применяют расчетные модели переменного тока, создают специальные алгоритмы и программы, позволяющие производить расчеты на компьютере.

Результирующая устойчивость характеризует устойчивость электрической системы при нарушении синхронизма части работающих генераторов. Последующее восстановление нормального режима работы происходит без отключения основных элементов системы. Расчеты результирующей устойчивости производятся приближенно из-за их сложности и имеют целью выявить недопустимые воздействия на оборудование, а также найти комплекс мероприятий, ведущих к ликвидации асинхронного режима работы электрической системы.

Статическая устойчивость может быть повышена использованием сильного регулирования, динамическая — форсированием возбуждения генераторов, отключением аварийных участков, применением специальных устройств торможения генераторов, отключением части генераторов и части нагрузки. Повышение результирующей устойчивости, рассматриваемое как повышение живучести электрической системы, достигается регулированием мощности, вырабатываемой выпавшими из синхронизма генераторами, автоматическим отключением части потребителей (автоматической разгрузкой электрической системы). Проблемы устойчивости электрической системы возникают при создании систем всех видов: электроэнергетических (наземных), бортовых (корабельных, авиационных).