Рассмотрим ЭЭС, изображённую на рис.1.

Рассмотрим ЭЭС, изображённую на рис.1.

Рис.1. Тестовая схема ЭЭС.
Схемно-режимные параметры тестовой схемы

r₁₂ = 9 Ом; x₁₂ = 101 Ом;

r₁₃ = 10 Ом; x₁₃ = 100 Ом;

r₂₃ = 11 Ом; x₂₃ = 99 Ом.

U₁ = U₂ = U₃ = 500 кВ;

P_Г10 = 1000 МВт;

P_Г20 = 400 МВт;

Рассматривались следующие траектории утяжеления генераторов СГ1 и СГ2:

P_Г1(t) = P_Г10 + k _Г1* t,

P_Г2(t) = P_Г20 + k _Г2* t.

Для разных значений были рассчитаны угловые характеристики генераторов СГ1 и СГ2, соответствующие указанным траекториям утяжеления (рис. 2 и 3).

Рис.2. Угловые характеристики СГ1

Рис.3. Угловые характеристики СГ2
Для вычисления нисходящей части указанных угловых характеристик в расчётах установившихся режимов использовались начальные приближения δ⁽⁰⁾_Г1=δ⁽⁰⁾_Г2=180º.

Расчёты показали, что восходящая часть угловых характеристик соответствует положительному якобиану уравнений установившегося режима тестовой ЭЭС (соответствующие режимы апериодически устойчивы), нисходящая часть – отрицательному якобиану (режимы апериодически неустойчивы), а точка максимума угловых характеристик – нулевому якобиану (предельный по апериодической устойчивости режим). Тем самым проиллюстрирован основной результат настоящей заметки

Из графиков на рис.2 также видно, что существуют апериодически устойчивые режимы с углом по одной из ветвей, превышающим 90º, что принципиально невозможно для простейшей ЭЭС.

Кроме того, расчёты по тестовой схеме показали, что в общем случае при утяжелении P_Г1 и P_Г2 максимум P_сеч – перетока по сечению, образованному ветвями 1-2 и 1-3, достигается раньше максимума P_Г1 и P_Г2, т.е раньше предела по апериодической устойчивости тестовой ЭЭС. В частности, для вышеуказанных схемно-режимных параметров и траектории утяжеления с k _Г1 = 1, k _Г2 = 0.5 максимум P_сеч наступил при δ_Г1 = 105,3º, а предел по апериодической устойчивости – при δ_Г1 = 106,1º.Это связано с тем, что P_сеч = P_Г1 - P_Г2 - ΔP₁₂, где ΔP₁₂ – потери активной мощности в ветви 1-2, и указанные потери при увеличении P_Г1 и P_Г2 растут быстрее, чем линейная функция от P_Г1 и P_Г2.

Из вышеизложенного следует, что в общем случае предел по апериодической устойчивости ЭЭС соответствует точкам максимума угловых характеристик перетоков активной мощности только по тем сечениям, которые образованы ветвями, примыкающими к утяжеляемым генераторам.

Выводы:

1. Для ЭЭС произвольной сложности и конфигурации с генераторами, заданными моделью P, U, и шинами бесконечной мощности (ШБМ) предел по апериодической устойчивости соответствует точкам максимума угловых характеристик активных мощностей утяжеляемых генераторов (), что является обобщением аналогичного результата для простейшей ЭЭС.

2. В общем случае предел по апериодической устойчивости ЭЭС соответствует точкам максимума угловых характеристик перетоков активной мощности только по тем сечениям, которые образованы ветвями, примыкающими к утяжеляемым генераторам.

Дата добавления: 2015-08-29