Динамическая устойчивость, основные допущения и критерии

Динамическая устойчивость — это способность системы восстанавливать после большого возмущения исходное состояние или состояние, практически близкое к исходному (допустимому по условиям эксплуатации системы).

О динамической устойчивости судят по характеру изменения параметров режима при конечных возмущениях, причем в отличие от условий, в которых оценивается статическая устойчивость, возмущения, рассматривают не только конечными, но и вызванными вполне определенными возмущающими факто-рами, например, К.З. в той или иной точке системы. Изменение режима при этом характеризуется нелинейными уравнениями, отражающими воздействие соответствующего возмущающего фактора.

В динамической устойчивости важны конкретные знания исходных условий (время, место, вид, длительность).

При упрощенном анализе принимаются следующие допущения:

1. Механическая мощность или момент постоянен в течение всего переходного процесса;

2. Электрическая мощность РЭ изменяется мгновенно при изменении

режима, что допустимо при значительном различии постоянных времени затухания процесса:  

3. Не учитывается демпферная мощность (Pd = 0) и демпферные моменты,

так как их неучет обеспечивает гарантированное решение. При этом уравнение движения при малых изменениях скорости принимает вид:

4. При исследовании несимметричных режимов полная электромагнитная мощность принимается равной полной мощности прямой последовательности:

При этом самое легкое короткое замыкание — однофазное, самое тяжелое — трехфазное.

5. Вне зависимости от системы регулирования генератор вводится своими (переходными) параметрами E' = const, x'd и угловая характеристика мощности передачи определяется выражением:

Критерием динамической устойчивости синхронных машин является правило (способ) площадей, а асинхронных двигателей — преобладание элек-тромагнитного вращающего момента над механическим моментом со-противления.

26. Учёт электрической сети в расчетах динамической устойчивости

В симметричных режимах при расчётах динамической устойчиво­сти электрическая сеть учитывается обычной схемой замещения, ис­пользуемой при расчётах симметричных установившихся режимов, включая предельные по статической устойчивости режимы энергосис­тем. В несимметричных режимах используются схемы замещения, по которым определяются токи прямой последовательности в генератор­ных узлах. В общем случае это комплексные схемы замещения. В прак­тических расчётах построение схем замещения электрической сети, предназначенных для определения токов и мощностей прямой последо­вательности, производится в соответствии с правилом эквивалентности прямой последовательности, согласно которому ток прямой последова­тельности I _к1, n = 1; 2; 1,1; 3 в месте короткого замыкания определяет­ся как:

где: х _1∑ - результирующее сопротивление прямой последовательности; Е_э -эквивалентная ЭДС; -дополнительное сопротивление (шунт), составленное из результирующих сопротивлений обратной х _2∑и нуле­вой х _0∑последовательностей для каждого вида КЗ:

где:  - сопротивление шунта при однофазном замыкании на землю; - сопротивление шунта при двухфазном замыкании; - сопротивление шунта при двухфазном замыкании на землю; Для трёхфазного КЗ шунт = 0. В несимметричном режиме шунт подключается поперечно к схе­ме прямой последовательности в точке КЗ.  При продольной несимметрии по месту обрыва или отключения фазы к схеме замещения прямой последовательности продольно под­ключается добавочное сопротивление   между точками разрыва эле­мента сети, определяемое как:

    - при обрыве (отключении) одной фазы; - при обрыве (отключении) двух фаз.