Показатели, характеризующие свойства элементов ЭС, есть ее параметры (F,U,I,P,Q, ) - параметры режима. Существуют параметры системы (R,X,G,B,C,).
Различное сочетание перечисленных параметров, влияющих друг на друга- режим электрической системы. Режим ЭС характеризует состояние ЭС в любой момент времени. Для расчета режима ЭС учет взаимных связей сотен и тысяч элементов ЭС в сетях и потребляет требования системного подхода. Расчеты режимов в ЭС- 85% всех расчетов в ЭС. Расчеты режимов ЭС имеют разное назначение, отвечают задачам при ее исследовании в зависимости от уровня управления: годовой, сезонный, недельный, суточный, текущий.
Территориальная иерархия:
1. единая ЭС в РБ, управляет ЦДУ;
2. районная ЭС, управляется диспетчерскими пунктами;
3. электростанции, сетевые районы, управляются пунктами управления.
Существуют 5 временных уровней управления режимами ЭС:
6. автоматическое управление (в темпе процесса)
7. оперативное управление (от минут до суток)
8. краткосрочное планирование (сутки- неделя)
|
|
9. долгосрочное планирование (месяц, год, сезон)
10. перспективное планирование (несколько лет)
При анализе ЭС различают 3 вида режимов:
11. нормальный, применительно к которому проектируется ЭС и определяется ее характеристики, он характеризуется неизменностью его параметров или очень медленным их приращением;
1. послеаварийный, установившейся режим поступает после отключения элементов ЭС.
Эти оба режима характеризуются параметрами неизменяющимися во времени. Связи между параметрами режима ЭС определяются алгебраическими нелинейными уравнениями:
Pij(i) = Ui2 qii + Ui Uj Yij sin ( ij- ij ); Qij(i) = Ui2 bii + Ui Uj Yij cos ( ij- ij ); Pji(j) = Uj2 qjj + Ui Uj Yij sin ( ij- ij ); Qji(j) = Uj2 bjj + Ui Uj Yij cos ( ij- ij ). | (1.1) |
Уравнение (1.1) выражает активную и реактивную (P и Q), отходящих от узлов i и j. В этих уравнениях qii и bii - активная и реактивная проводимости узла i. ij - угол потерь сопротивления zij. Напряжение узлов i и j Ui Uj; проводимость между узлами i и j-Yij.
aij = 90C - jij; | (1.2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. переходной режим возникает, когда система переходит от одного состояния к другому. Все параметры здесь изменяются во времени и описываются дифференциальными нелинейным уравнениями:
= Рт - Рэл, | (1.3) |
где:
Tj- постоянная инерция ротора; - угол между вектором ЭДС генератора и вектором напряжения на шинах приемной системы мощности турбины Pт генератора- Рэл (мощность выдаваемая генератором в ЭС).
Р Pmax Pmax- максимальная мощность выдаваемая
генератором в систему;
1 индекс 0 - исходный установившейся режим
а DP Рт=Ра генератора. Переходной режим состоит, как
и любой режим из множества процессов.
2 На рисунке 1.3: 1-нормальный режим работы
ЭС; 2-аварийный режим работы ЭС;
d0 90 d т. а.-установившейся режим работы ЭС;
Рис.1.3 Р = f (d)-угловая характеристика мощности;
DР-небаланс мощности при отключении режима ЭС от установившегося.
В энергосистеме различают следующие группы переходных процессов:
волновые, связанные с появлением внутренних (коммутационных и грозовых) перенапряжений. Их изучением занимается курс «техника высоких напряжений». Время этих процессов (1¸10)106 сек = tв. Частота 50¸103 Гц = f; напряжение U = (5¸6) Uн; ток I=500Iн; ω - угловая скорость вращения генератора остается неизменной.
Электромагнитные. Изучаются в курсе «токи короткого замыкания, время их протекания» tэл=0,01¸0,25 сек; f=50¸600 Гц; U=(0,05¸2)Uн; I=(1¸6)Iн; ω – const.
Электромеханические. tэ = 0,01¸100 сек; f = 0,1¸50 Гц; I=(1¸2)Iн;U=(0,05¸2)Uн; ω ¹ const.
Переходные режимы делятся на нормальные (эксплутационные) и аварийные.