Перечислить и охарактеризовать математические модели нагрузок узлов, используемые для исследования переходных электромеханических процессов в ЭЭС

Нагрузки узлов электрических систем при исследовании устойчивости могут учитываться различными способами в зависимости от поставленной за­дачи и от требуемой точности ее решения. При этом вся комплексная нагрузка какого-либо узла или ее части могут замещаться эквивалентным синхронным или асинхронным двигателем (описанием переходных процессов являются уравнения Парка-Горева), учитываться динамическими характеристиками (нагрузка в схеме замещения системы представляется ветвью с некоторым сопротивлением X_н*=0,2-0,4, за которым приложена ЭДС Е, изменяющаяся во времени) или постоянным сопротивлением (При этом уменьшается общее количество дифференциальных уравнений, описывающих переходные процессы в системе. Это оправдано для удаленных от места возмущения нагрузок, а также для нагрузок малой мощности.)

 

 

9. Моделирование электрической сети сложной ЭЭС при исследовании переходных элек­тромеханических процессов.

Во время переходного режима электрическая система переходит от одно­го установившегося состояния к другому установившемуся состоянию. При этом изменяется количество энергии, запасенной (связанной) в отдельных элементах системы. Основное количество энергии запасается в виде энергии электромаг­нитных полей генераторов и двигателей нагрузок, а также в виде кинетической энергии вращающихся масс. По сравнению с этим энергия, запасаемая в элемен­тах электрической сети (линиях, трансформаторах и др.), оказывается незначи­тельной. Поэтому электрическая сеть в целом не оказывает существенного влияния на протекание переходных процессов в системе. При анализе устойчивости электрической системы электрическую сеть, как правило, считают безынерцион­ным элементом. Состояние сети при этом отражается уравнениями установив­шегося режима. Обычно это уравнения узловых напряжений.

 

10. Асинхронный режим генератора. Требования к асинхронным режимам генераторов, ра­ботающих в сложных ЭЭС.

Асинхронный режим генератора – это когда скорости роторов отличаются и возможно значительно от синхронной скорости остальных генераторов. Генераторы, чьи скорости отличаются от синхронной, называются работающими асинхронно. Режимы электрич. систем, в которых имеются асинхронно работающие генераторы, называются асинхронными. К таким относятся режимы после нарушения статической или динамической устойчивости отдельных генераторов или групп генераторов. Некоторые пусковые режимы генераторов, режимы АПВ¸ режимы генераторов при потере возбуждения и др.

Допустимость асинхронного режима должна быть проверена как по условиям работы генератора, так и по условиям баланса реактивной мощности, колебаниям напряжения и условиям работы защиты.

 Требования:

- Допустимость напряжения на кольцах ротора

- Нагрев обмотки статора и ротора(в роторе – из-за скольжения; в статоре – из-за большого тока, т.к. Q больше)

- Подшипники подвергаются воздействию большого момента

- Асинхронно работающие генераторы сбрасываю P на остальные, проверка перегрузки генераторов работающих синхронно.

- Напряжение на нагрузке в асинхронном режиме может быть недопустимыми (малыми).

 

 

 

Ресинхронизация асинхронно работающего генератора.

Рассмотрим процесс ресинхронизации генератора, работающего в асинхронно режиме, при скорости большей синхронной в простейшей системе. Наличие возбуждения а также не симметрия приводит к тому, что мгновенная величина скольжения асинхронно работающего генератора все время будет изменяться. Если скольжение станет равным 0, то это будет означать, что генератор в тот момент работает синхронно с другими. Останется или нет генератор в этом режиме будет зависеть от отношении синхронной составляющей момента генератора и момента когда скольжение стало равным 0.

Если М_сн в момент перехода скольжения через 0 будет больше М_т, то генератор после нескольких циклов качаний станет работать синхронно. Значение угла δ_сn при котором начнется процесс втягивания генератора в синхронизм будет тем ближе к 180^o, чем меньше М_т по отношению к максимальному моменту генератора. Условием ресинхронизации будет S=0, M_cn > M_T

Добиться того, чтобы скольжение прошло через 0 можно, во-первых, путем уменьшения М_т, от чего уменьшится средняя величина скольжения, во-вторых, увеличением М_сn путем увеличения возбуждения от чего увеличится амплитуда колебаний около среднего значения.

Необходимое воздействие на турбину оказывает регулятор скорости, а не генератор регулятор возбуждении.

Если асинхронны режим допустим, то ресинхронизация генератора может произойти через несколько секунд.

 

Характеристическое уравнение. Требования к его корням. Методы анализа корней.

Возможность исследования устойчивости физ. систем при малых возмущениях с помощью линеаризованных уравнений и сделан вывод, что свободное движение устойчиво, если корни характеристического уравнения будут иметь только отриц. веществ. часть.

Можно отметить 4 подхода, с помощью которых можно ответить на вопрос: какие знаки у веществ. корней характеристического уравнения?

Непосредственные вычисления корней,

применением алгебраических критериев(метод Гурвица),

частотных критериев(Метод Михайлова, Метод D-разбиения),

методов функционального преобразования матриц.

lA-Epl = 0 – характеристическое уравнение