Классификация переходных процессов. Основные допущения, принимаемые при анализе и расчетах электромеханических переходных процессов.

Переходные процессы различаются по ряду признаков:

    ― По скорости протекания процессов в системе:

    Все процессы, которые происходят или могут происходить в электрической системе, можно разделить по скорости их протекания на четыре большие

группы: волновые и коммутационные перенапряжения (техника высоких напряжений); электромагнитные переходные процессы (расчеты токов короткого

замыкания); электромеханические переходные процессы (расчеты устойчи-вости); электрические системы и сети (расчеты режимов и их оптимизации).

    ― По величине возмущений и видам возмущающих воздействий:

    Под возмущением понимаются отклонения параметров режима, проис-ходящие в начале переходного процесса, изменяющих (возмущающих) режим. Эти факторы, являющиеся причиной переходных процессов и называемые возмущающими воздействиями, могут быть большими, малыми, синусоидальными, толчкообразными и т.д. Поэтому возможны анализ статической устойчивости (малые возмущения) и анализ динамической устойчивости (конечные возмущения).

    Введенные выше понятия «малых» и «больших» возмущений условны.

Малое возмущение ― это возмущение, влияние которого на характер пове-дения системы проявляется независимо от места появления возмущающего

воздействия и его значения. Система в диапазоне режимов, близких к исход-ному, может рассматриваться как линейная. Большое возмущение ― это воз-мущение, влияние которого на характер поведения системы существенно за-висит от величины, времени существования, значения и места появления

возмущающего воздействия, в связи с чем система во всем диапазоне иссле-дования должна рассматриваться как нелинейная.

    ― По математическим допущениям при анализе:

    Это наиболее широкая классификация и она зависит как от класса ре-шаемой задачи, так и от величины и характера возмущений.

    При малых возмущениях производится линеаризация ― упрощение ре-альной нелинейной системы, при котором нелинейности при исследовании

переходных процессов не учитываются. Нелинейные параметры режима принимаются постоянными или представляются линейными зависимостями.

    Линеаризацию можно использовать только при малых возмущениях.

При исследовании динамической устойчивости линеаризация неприемлема.

    Пример. Рассмотрим переходные процессы в линейной и нелинейной

системах.

                                 Рис. 1.6. Переходный процесс

              а) в линейной системе; б) в нелинейной (реальной) системе.

 

    В линейной системе как при малых, так и больших возмущениях процессы протекают подобно (рис. 1.6 а), а в нелинейных различаются (рис 1.6 б).

    Поэтому в нелинейных системах линеаризация и расчетные методы, основанные на принципе наложения, неприемлемы.

    ― По структуре исследуемой системы:

    а) Позиционная система ― такая система, в которой параметры режима

зависят от текущего состояния, взаимного положения, например, роторов ге-нераторов и двигателей независимо от того, как было достигнуто это состоя-ние. Для описания позиционной системы достаточно статических характери-стик.

    Статические характеристики ― это связи параметров режима системы, представленные аналитически или графически и не зависящие от времени,

P (U), Q (U),P (f), Q (f). Эти связи выявляются в основном в установившемся режиме системы.

    б) Динамическая система ― такая система, которая изменяется во вре-мени и описывается динамическими характеристиками.

    Динамические характеристики ― это связи параметров, полученных при условии, что они зависят от времени, P (U, t, dU/dt,...).

    При исследовании динамической устойчивости часто используются ста-тические характеристики вследствие разных скоростей протекания механических и электрических процессов.