Мероприятия по повышению устойчивости электроэнергетических систем

Повысить уровень устойчивости электрической системы можно изменением параметров ее элементов параметров ее режима или введением дополнительных устройств.

Мероприятия, основанные на улучшении параметров элементов электрической системы. Генераторы. Параметры генераторов оказывают существенное влияние как на статическую, так и на динамическую устойчивость.

При использовании на генераторах АРВ с зоной нечувствительности на статическую устойчивость влияет синхронное индуктивное сопротивление x_d на динамическую – переходное сопротивление x’_d и постоянная инерция T_j.

Постоянная инерции существенно влияет на динамическую устойчивость машины. Чем больше T_j (тяжелее машина), тем медленнее изменяется скорость ее ротора под действием избыточного момента. Это увеличивает предельно предельно допустимое время существования аварийного режима, повышая устойчивость системы.

Скорость подъема возбудителя значительно влияет на уровень динамической устойчивости. У «быстроотзывчивых» систем возбуждения относительная величина dU_B/dt доходит до 6..8, составляя несколько киловольт в секунду. Следовательно, для повышения уровня динамической устойчивости необходимы высокий потолок и большая скорость подъема напряжения.

Трансформаторы. Параметры трансформаторов не оказывают существенного влияния на устойчивость электрических систем.

Выключатели. Быстрое отключение КЗ имеет решающее значение для улучшения динамической устойчивости. Время отключения КЗ складывается из собственного времени времени выключателя t _в и времени действия релейной защиты:

T_отк=t_в+t_р.з.

Уменьшение времени отключения КЗ увеличивает запас динамической устойчивости.

Линии электропередачи. Параметры линий и их номинальное напряжение оказывают существенное влияние на устойчивость системы.

Индуктивное сопротивление линии может быть снижено расщеплением проводов, применяемым с целью уменьшения потерь на корону. Расщепление фазы на три провода (ВЛ 500 кВ) уменьшает реактивное сопротивление линии на 25..30%.

Уменьшить индуктивное сопротивлении линии можно, применяя продольную компенсацию реактивного сопротивления ВЛ, которая осуществляется последовательным включением в линию статических конденсаторов. При этом эквиватентное сопротивление линии (без учета распределенности параметров) определяется как

x_экв=x₀l-x_c.

Чем больше сопротивление конденсатаров x_c тем выше степень компенсации параметров линии и, следовательно, выше предел передаваемой мощности электропередачи, в состав которой входит компенсированная линия. Для повышения пропускной способности дальних электропередач применяются промежуточные синхронные компенсаторы и управляемые конденсаторы.