Методика экспериментального определения эквивалентных параметров и статистических характеристик энергосистем

Методика ВНИИЭ изложена в [Л.16], экспериментальные результаты для энергосистем мощностью от 300 до 100000 МВт приведены в [Л.16, 17]. Ниже излагается методика НИИПТ.

В расчетах стационарных режимов и надежности работы межсистемных связей используется ряд эквивалентных параметров и статистических характеристик параллельно работающих энергосистем, из которых определению по специальной методике подлежат: эквивалентная крутизна статической частотной характеристики энергосистемы К_с, среднеквадратическое отклонение активной нагрузки s _н и постоянная времени корреляционной функции нагрузки Т_н. Определение указанных величин основывается на регистрации частоты в действующих энергосистемах.

Для определения эквивалентной крутизны статической характеристики частота - мощность (нагрузка) энергосистемы производятся 5-6 одинаковых опытов снижения (или увеличения) активной мощности одного или нескольких генераторов энергосистемы на значения D Р, обеспечивающие снижение (или повышение) частоты в системе на значение, примерно соответствующее утроенному значению среднеквадратического значения амплитуда быстрых колебаний частоты относительно среднего уровня. В каждом опыте фиксируется значение D Р и производится запись частоты с помощью регистрирующего прибора обеспечивающего чувствительность порядка 5·10^-3 Гц/мм и скорость развертки порядка 10 мм/мин. На полученном графике отмечаются уровни (средние значения) частоты до и после опыта и определяется зарегистрированное в опыте изменение этих уровней D f.

Опыты выполняются в различных режимах, в том числе близких к режиму максимальных нагрузок энергосистемы. Скорость изменения нагрузки генераторов на значение D Р - наибольшая возможная (но не более 30 с).

Для устранения искажающего влияния нерегулярных колебаний частоты в качестве искомого значения К_с принимается среднее арифметическое отношений

полученных в каждом из опытов.

В качестве исходной информации для определения эквивалентных статистических характеристик случайных колебаний нагрузки энергосистемы (s _н и Т_н) служит запись случайных колебаний частоты продолжительностью 1,5¸2 ч, которая должна быть произведена при характерных режимах, в частности, в период максимума нагрузки по суточному графику энергосистемы в рабочий день недели с помощью регистрирующего прибора, обеспечивающего чувствительность порядка 5·10^-4 Гц/мм и скорость развертки порядка 1¸2 мм/с.

На полученном графике производятся отсчеты значений отклонения частоты от некоторого постоянного уровня, начиная от произвольно выбранного в начале записи момента времени и далее с постоянным интервалом D t = 3¸5 с.

Полученный массив чисел (1,5-2 тыс.) подвергается обработке с помощью ЦВМ. Обработка включает в себя следующие этапы:

1. Центрирование с помощью математического фильтра инфранизких частот - фильтра второго порядка, имеющего квадрат модуля частотной характеристики вида

,

где w₀» 0,01 + 0,02 рад/с.

Центрирование (фильтрация) осуществляется по программе, реализующей зависимость

.

2. Определение корреляционной функции частоты на выходе фильтра осуществляется с использованием формулы

.

3. Определение спектральной плотности частоты на выходе производится по формуле

.

4. Расчет спектральной плотности частоты на входе фильтра производится по формуле

.

5. Определение корреляционной функции частоты энергосистемы (т.е. корреляционной функции на входе фильтра)

.

6. Логарифмирование полученных значений К_s (t) построение графика ln К_s (t), нанесение на него аппроксимирующей прямой и определение постоянной времени T_s корреляционной функции частоты, в предположении, что она имеет вид (7.17, б). Такой вид корреляционной функции хорошо согласуется с экспериментальными данными.

Корреляционная функция случайных колебаний нагрузки энергосистемы К_н (t) связана с корреляционной функцией частоты соотношением (7.17, а), при этом имеют место соотношения (7.18).

Приложение 14