Ligjërata. Stabiliteti dinamik i sistemit më të thjeshtë

20. Koncepti i stabilitetit dinamik të sistemit. Supozimet bazë në analizën e thjeshtuar.

Stabiliteti dinamik është aftësia e sistemit për të ardhur, pas një shqetësimi të madh, në një gjendje të tillë të qëndrueshme operimi, në të cilën vlerat e parametrave të regjimit janë të pranueshme sipas kushteve të funksionimit të sistemit dhe furnizimit me energji elektrike. të konsumatorëve.

Mënyrat e sistemit:

1) Mënyra normale; 2) Mënyra e qarkut të shkurtër; 3) Modaliteti pas urgjencës në një linjë me një qark.

Detyra kryesore në zgjidhjen e problemit të stabilitetit dinamik yavl. problemi i gjetjes së këndit kufizues të mbylljes së qarkut të shkurtër.

Kriteri DC:

Fusk≤Form i mundur

Supozimet:

1. Momenti rrotullues i një makine sinkrone në njësi relative mund të merret i barabartë me fuqinë

2. Ndryshimet në rezistencat e makinave sinkrone dhe transformatorëve për shkak të ngopjes së çelikut nuk merren parasysh në llogaritje ose merren parasysh afërsisht duke ulur rezistencën e zëvendësuar.

3. Në llogaritjet e qëndrueshmërisë dinamike lejohet injorimi i rrymës aperiodike të statorit dhe rrymës periodike të rotorit të makinave sinkrone.

4. Supozohet se rotori i një makine sinkron ndikohet nga një çift rrotullues elektromagnetik i shkaktuar vetëm nga rrymat e sekuencës pozitive që rrjedhin nëpër statorin e makinës.

5. Në sistemet komplekse, parathjeshtoni konfigurimin e rrjetit dhe zvogëloni numrin e makinave (duke zëvendësuar disa gjeneratorë dhe termocentrale me një ekuivalent, duke kombinuar ose transferuar ngarkesa).

6. Llogaritjet më të thjeshta të stabilitetit mund të kryhen bazuar në qëndrueshmërinë e EMF E q 'Kjo lejon që një makinë sinkron të përfaqësohet nga një qark ekuivalent në formën e reaktancës kalimtare x" d dhe EMF E q".

7. Të gjitha ndryshimet në modalitetin e sistemit pasqyrohen në një ndryshim në skemën e tij, në të cilën futen vlera të reja të rezistencave, EMF e makinave sinkrone dhe fuqitë e tyre mekanike.

21. Stabiliteti dinamik i një stacioni që funksionon me goma me fuqi të pafundme. Rregulli i zonës dhe kriteret e qëndrueshmërisë që rezultojnë.

Në momentin e parë të kohës, ka një kalim nga karakteristika e fuqisë 1 në karakteristikën 2. Për shkak të inercisë së rotorit, këndi b nuk mund të ndryshojë në çast nga pika a në pikën c. Një çift rrotullues i tepërt lind në boshtin e gjeneratorit, i cili përcaktohet nga diferenca midis fuqisë së turbinës dhe fuqisë së re të gjeneratorit (pika b). Nën ndikimin e çift rrotullues të tepërt, rotori i gjeneratorit fillon të përshpejtohet me rritjen e këndit b. Si rezultat i nxitimit, pika e funksionimit fillon të lëvizë përgjatë karakteristikës 2 drejt pikës c. Në pikën me çift rrotullues të tepërt është zero dhe shpejtësia e rotorit është maksimale. Pas kalimit të pikës c, në rotor vepron një çift rrotullues frenimi, i cili arrin maksimumin në pikën d. Më tej, çift rrotullimi i frenimit e detyron pikën e funksionimit të lëvizë në pikën c me kënd në rënie b. Duke kaluar pikën c, rotori fillon të përshpejtohet përsëri në pikën b për shkak të rrotullimit të tepërt. Pastaj fillon një cikël i ri i lëvizjes relative të rotorit të gjeneratorit. Kurba b (t) ka karakter amortizues për shkak të humbjeve të fuqisë mekanike dhe elektrike në bosht.

Pads fabc dhe fcde quhen jastëkë përshpejtimi dhe ngadalësimi. Për të përcaktuar këndin maksimal të prirjes së rotorit b m, mjafton të plotësohet kushti Fsc = Fstorm. Nëse këndi maksimal tejkalon 6 kr, gjeneratori do të dalë jashtë sinkronizimit. Në këtë rast, zona e mundshme e frenimit do të jetë e barabartë me fcdm.

Kriteri i stabilitetit dinamik mund të shkruhet si pabarazia e mëposhtme: Fusk =Fmundim i mundshëm

Faktori i sigurisë së stabilitetit dinamik llogaritet me formulë Kz = (Fmundim i mundshëm -Fpërshpejtoj) /Fusk

22. Analiza e stabilitetit dinamik gjatë shkëputjes së një qarku të shkurtër. Këndi kufizues i mbylljes së qarkut të shkurtër. Kufiri kohor i ndërprerjes.

Në momentin e qarkut të shkurtër, në boshtin e gjeneratorit ndodh një kalim nga karakteristika 1 në karakteristikën 2, lind një çift rrotullues i tepërt, i cili përcaktohet nga diferenca midis fuqisë së turbinës dhe fuqisë së re të gjeneratorit (pika b). Nën ndikimin e çift rrotullues të tepërt, rotori i gjeneratorit fillon të përshpejtohet me rritjen e këndit b. Si rezultat i nxitimit, pika e funksionimit fillon të lëvizë përgjatë karakteristikës 2 drejt pikës c. Në pikën c, qarku i shkurtër shkëputet në një kënd. Pika e funksionimit kalon në kurbë 3 të modalitetit pas emergjencës. Në pikën e, rotori ndikohet nga një çift rrotullues frenimi i barabartë me segmentin ed. Stoku i energjisë kinetike është i mjaftueshëm deri në pikën f . Më tej, çift rrotullimi i frenimit e detyron pikën e funksionimit të lëvizë në pikën h me kënd në rënie b. Duke kaluar pikën h, rotori fillon të përshpejtohet përsëri për shkak të rrotullimit të tepërt. Më tej, pika e funksionimit luhatet rreth pikës h sipas karakteristikës 3. Për shkak të humbjeve të fuqisë mekanike dhe elektrike në bosht, këndi b do të vendoset në pikën h.

Sipas kriterit të qëndrueshmërisë dinamike, gjeneratori nuk do të dalë jashtë sinkronizimit derisa pika / të kalojë këndin 6 kr.

Duke lëvizur ngadalë këndin b në drejtim të rritjes, mund të gjeni këndin kufizues të mbylljes së një qarku të shkurtër të caktuar b të fikur përpara kur platformat abcd dhe dem janë të barabarta. Zgjidhja e ekuacionit integral, këndi kufizues i ndërprerjes së qarkut të shkurtër

Me një qark të shkurtër trefazor në autobusët e gjeneratorit ose një këputje (shkëputje) të plotë të linjës, në formulë duhet të merret P m2 = 0.

23. Metodat për llogaritjen e qëndrueshmërisë dinamike të sistemeve elektrike komplekse. Metodat e integrimit numerik.

Nëse një pjesë të EPS e paraqesim si një sistem me tre gjeneratorë, atëherë fuqia aktive e gjeneratorëve shprehet në formën e formulave të mëposhtme:

Llogaritja e stabilitetit në sistemet komplekse në përgjithësi është si më poshtë:

1. Vendosni fuqitë aktive dhe reaktive të secilit gjenerator në modalitetin normal. Përcaktoni shpërndarjen e rrjedhave të fuqisë në qark. Kontrolloni balancën e fuqisë aktive dhe reaktive.

2. Krijoni qarkun ekuivalent të modalitetit normal, përfaqësoni ngarkesën me rezistenca konstante. Përcaktoni EMF-në e termocentraleve dhe këndet ndërmjet tyre në funksionimin normal. Llogaritni përcjellshmëritë e brendshme dhe të ndërsjella për të gjitha stacionet. Regjistroni karakteristikat e fuqisë për secilin gjenerator.

3. Krijoni qarqe ekuivalente të sekuencës së kundërt dhe zeros dhe përcaktoni rezistencat rezultuese të sekuencës së kundërt dhe zeros, referuar pikës së qarkut të shkurtër. Llogaritni përçueshmërinë e brendshme dhe të ndërsjellë për të gjitha stacionet dhe regjistroni karakteristikat e fuqisë për secilin gjenerator në modalitetin e emergjencës.

4. Krijoni qarqe ekuivalente të modalitetit pas emergjencës. Llogaritni përçueshmërinë e brendshme dhe të ndërsjellë për të gjitha stacionet dhe regjistroni karakteristikat e fuqisë për secilin gjenerator në modalitetin pas emergjencës. Ndërtoni karakteristikat këndore të tre mënyrave dhe përcaktoni këndin kufizues të mbylljes së qarkut të shkurtër.

5. Pas kësaj, vazhdoni me llogaritjen e zhvendosjeve këndore Duke ditur këndet e divergjencës së rotorëve të makinave në momentin e lidhjes së shkurtër, gjeni vlerat e fuqisë së dhënë nga makinat.

6. Gjeni tepricat e fuqisë në fillim të intervalit të parë ΔР 1 (0) = Р 10 -Р 1, etj.

7.Llogaritni zhvendosjet këndore të rotorëve të makinës gjatë intervalit të parë Δδ 1 (1) = k 1 ΔΡ 1 (0) / 2, etj.

8. Përcaktoni vlerat e reja të këndeve në fund të intervalit të parë Δδ 1 (1) = δ1 (0) - δ 1 (1)

9. Përsëritni hapat 1-8 për hapat e ardhshëm. intervale.

Qëllimi i leksionit: shqyrtimi i mënyrave të funksionimit të sistemit në rast të një shkëputjeje të papritur të njërit prej dy qarqeve paralele të transmetimit të energjisë.

Konsideroni rastin më të thjeshtë, kur një termocentral funksionon përmes një linje qarku të dyfishtë në goma me kapacitet të pafund. Gjendja e tensionit konstant në autobusët e sistemit (U = konst) përjashton lëkundjet e gjeneratorëve të sistemit marrës dhe thjeshton shumë analizën e stabilitetit dinamik.

Për të sqaruar dispozitat themelore të qëndrueshmërisë dinamike, le të shqyrtojmë dukuritë që lindin kur një nga dy qarqet paralele të transmetimit të energjisë shkëputet papritur (shih Figurën 12.1), i cili lidh stacionin e largët me autobusët e tensionit konstant.

Figura 12.1

Qarku ekuivalent në modalitetin normal (para shkëputjes së qarkut) është paraqitur në figurën 12.2, a. Reaktanca induktive e sistemit

X c = X g + X t1 + 0,5X l + X t2,

përcakton amplituda e karakteristikës së fuqisë në këto kushte:

Figura 12.2

Kur shkëputet një qark i linjës së transmetimit të energjisë, reaktanca induktive e sistemit merr një vlerë të re.

X c1 = X g + X t1 + X l + X t2,

që është më shumë se në modalitetin normal. Amplituda e karakteristikës së fuqisë kur qarku shkëputet reduktohet në përputhje me rrethanat në vlerën EU / X c1.

Karakteristikat e fuqisë në kushte normale funksionimi dhe me qark të shkëputur janë paraqitur në figurën 12.3.

Figura 12.3

Modaliteti normal korrespondon me kurbën Unë, në modalitetin pas mbylljes - kurba II... Pika a dhe këndi δ 0 në fuqinë P 0 përcaktojnë mënyrën e funksionimit para mbylljes. Pika b përcakton mënyrën e funksionimit pas mbylljes në të njëjtën vlerë të këndit δ = δ 0 si në modalitetin normal.

Kështu, në momentin e shkëputjes së qarkut, mënyra e funksionimit ndryshon dhe nuk karakterizohet nga një pikë a, dhe pikë b në një karakteristikë të re, e cila shkakton një rënie të papritur të fuqisë së gjeneratorit. Në të njëjtën kohë, fuqia e turbinës mbetet e pandryshuar dhe e barabartë me P 0, pasi rregullatorët e turbinës reagojnë ndaj një ndryshimi në shpejtësinë e rrotullimit të njësisë, e cila në momentin e shkëputjes së qarkut mbetet në vlerën e saj normale.

Pabarazia e fuqisë, dhe rrjedhimisht momentet në boshtin e turbinës dhe gjeneratorit, shkakton shfaqjen e një çift rrotullues të tepërt, nën ndikimin e të cilit njësia e gjeneratorit turbinë fillon të përshpejtohet. Vektori EMF i lidhur me rotorin e gjeneratorit fillon të rrotullohet më shpejt se vektori i tensionit të gomave të sistemit marrës që rrotullohet me një shpejtësi sinkron konstante ω 0.

Një ndryshim në shpejtësinë relative të rrotullimit çon në një rritje të këndit δ, dhe në karakteristikat e fuqisë së gjeneratorit kur qarku shkëputet, pika e funksionimit lëviz nga pika b drejt pikës Me... Në këtë rast, fuqia e gjeneratorit fillon të rritet. Megjithatë, deri në pikën Me fuqia e turbinës ende tejkalon fuqinë e gjeneratorit dhe çift rrotullues të tepërt, megjithëse zvogëlohet, por ruan shenjën e saj, për shkak të së cilës shpejtësia relative e rrotullimit rritet vazhdimisht. Në pikën Me fuqia e turbinës dhe gjeneratorit përsëri balancojnë njëra-tjetrën dhe çift rrotullimi i tepërt është i barabartë me zero. Sidoqoftë, procesi nuk ndalet në këtë pikë, pasi shpejtësia relative e rrotullimit të rotorit arrin vlerën më të lartë këtu dhe rotori kalon pikën Me nga inercia.

Me një rritje të mëtejshme të këndit δ, fuqia e gjeneratorit nuk e kalon më fuqinë e turbinës dhe çift rrotullimi i tepërt ndryshon shenjën e tij. Ai fillon të frenojë njësinë. Shpejtësia relative e rrotullimit v tani zvogëlohet dhe në një moment d bëhet zero. Kjo do të thotë se në pikën d vektori EMF rrotullohet me të njëjtën shpejtësi këndore si vektori i tensionit dhe këndi δ midis tyre nuk rritet më. Sidoqoftë, procesi nuk ndalet ende, pasi për shkak të pabarazisë së fuqisë së turbinës dhe gjeneratorit, ka një çift rrotullues të tepërt të frenimit në boshtin e njësisë, nën ndikimin e të cilit shpejtësia e rrotullimit vazhdon të ulet, dhe pika e funksionimit karakterizimi i procesit në karakteristikën e fuqisë lëviz në drejtim të kundërt me pikën Me... Rotori përsëri e kalon këtë pikë me inerci, dhe afër pikës b këndi arrin vlerën e re minimale, pas së cilës ai fillon të rritet përsëri. Pas një sërë lëkundjesh të amortizuara gradualisht në pikë Me vendoset një modalitet i ri i gjendjes së qëndrueshme me vlerën e mëparshme të fuqisë së transmetuar P 0 dhe vlerën e re të vendosur të këndit δ. Modeli i luhatjeve të këndit δ në kohë është paraqitur në figurën 12.4.

Figura 12.4

Një tjetër rezultat i procesit është gjithashtu i mundur (shih figurën 12.5). Frenimi i rotorit nga pika Me, zvogëlon shpejtësinë relative të rrotullimit të EMF v... Megjithatë, këndi në këtë fazë të procesit është ende në rritje, dhe nëse arrin të arrijë vlerën kritike δ cr në pikën Me në kryqëzimin e degës në rënie të sinusoidit të fuqisë së gjeneratorit me fuqinë horizontale të turbinës P 0 përpara shpejtësisë relative v bie në zero, atëherë çift rrotullimi i tepërt në boshtin e makinës bëhet përsëri përshpejtues, shpejtësia v do të fillojë të rritet me shpejtësi dhe gjeneratori do të dalë jashtë sinkronizimit (shih figurën 12.6).

Figura 12.5

Kështu, nëse pika kalohet gjatë lëkundjes me ", atëherë kthimi në regjimin e vendosur nuk është më i mundur.

Figura 12.6

Mund të konkludohet se, pavarësisht nga mundësia teorike e ekzistencës së një regjimi të ri të gjendjes së qëndrueshme (dhe statikisht të qëndrueshme) në pikën Me, procesi i lëkundjes së makinës gjatë kalimit në këtë mënyrë mund të çojë në daljen e makinës nga sinkroniteti. Ky lloj i shkeljes së stabilitetit quhet dinamik.

Shkaku kryesor i shkeljeve të stabilitetit dinamik të sistemeve elektrike janë zakonisht qarqet e shkurtra, të cilat reduktojnë ndjeshëm amplituda e karakteristikës së fuqisë.

13 Ligjërata. Stabiliteti dinamik me pak fjalë

qark i shkurtër

Qëllimi i leksionit: analiza e luhatjeve sipas rregullit të zonës.

Lloji më i zakonshëm i shqetësimit që çon në nevojën për analizë të stabilitetit dinamik është një qark i shkurtër.

Le të shqyrtojmë fillimisht rastin më të thjeshtë të një termocentrali që funksionon përmes një linje energjetike me qark të dyfishtë në një autobus me fuqi të pafundme (shih figurën 13.1).

Figura 13.1

Figura 13.2 tregon një qark ekuivalent të thjeshtuar të sistemit në shqyrtim në funksionimin normal, i cili është një lidhje serike e rezistencave induktive të elementeve të sistemit

X c = X g + X t1 + 0,5X l + X t2.

Figura 13.2

Përcaktohet karakteristika e fuqisë në modalitetin normal

Kjo varësi është paraqitur në Figurën 13.4 (kurba Unë). Supozoni se në fillim të njërës prej shtigjeve të vijës në pikën TE ka ndodhur një qark i shkurtër asimetrik. Qarku ekuivalent për këtë mënyrë është paraqitur në figurën 13.3. a ku në pikën TE përfshihet rezistenca ekuivalente e shuntit të qarkut të shkurtër X k, e përbërë nga rezistencat e sekuencave të kundërta dhe zero.

Në lidhje me një ndryshim në konfigurimin e qarkut për shkak të një qarku të shkurtër me një EMF konstante të gjeneratorit, vlera e fuqisë së transmetuar në sistem ndryshon. Shprehja për fuqinë e transmetuar në rast qarku të shkurtër mund të gjendet duke përdorur transformime të thjeshta të qarkut ekuivalent për modalitetin e emergjencës. Ky qark është me rreze X k, X a = X g + X t1 dhe X b = 0,5X l + X t2, dhe për një qark të shkurtër njëfazor X k = X 2 + X 0, për një qark të shkurtër dyfazor qark X k = X 2 , dhe për një defekt dyfazor të tokëzimit.

Pas konvertimit të një ylli në një trekëndësh (shih figurën 13.3 b), marrim

; ; . (13.1)

Rezistenca induktive dhe, e lidhur direkt me EMF E dhe tensioni U, nuk ndikojnë në vlerën e fuqisë aktive të gjeneratorit në modalitetin e emergjencës dhe mund të mos merren parasysh.

Figura 13.3

E gjithë rrjedha e fuqisë aktive të gjeneratorit do të rrjedhë përmes rezistencës induktive, e cila lidh EMF-në e gjeneratorit me tensionin e sistemit marrës. Në këtë rast, karakteristika e fuqisë së gjeneratorit ka formën

ku = .

Varësia nga këndi ka një karakter sinusoidal, por amplituda e saj është më e vogël se në modalitetin normal. Të dyja karakteristikat janë paraqitur në figurën 13.4.

Figura 13.4

Fuqia dalëse e gjeneratorit dhe këndi ndërmjet EMF E dhe tensioni U në modalitetin normal përcaktohen nga P 0 dhe δ 0, përkatësisht. Në momentin e qarkut të shkurtër, për shkak të një ndryshimi në parametrat e qarkut, ndodh një kalim nga një karakteristikë e fuqisë në tjetrën, dhe meqenëse për shkak të inercisë së rotorit këndi δ nuk mund të ndryshojë në çast, fuqia e dhënë nga gjeneratorët zvogëlohet në vlerën P (0) të përcaktuar nga këndi δ 0 në kurbë II... Fuqia e turbinës mbetet e pandryshuar dhe e barabartë me P 0.

Si rezultat, një çift rrotullues i caktuar i tepërt lind në boshtin e makinës për shkak të fuqisë së tepërt ΔР (0) = Р 0 - Р (0). Nën ndikimin e këtij momenti, rotori i makinës fillon të përshpejtohet, duke rritur këndin δ. Në të ardhmen, procesi vazhdon në mënyrë cilësore në të njëjtën mënyrë si me një shkëputje të papritur të një linje të ngarkuar. Pas disa lëkundjeve me një amplitudë të zbehur gradualisht, lëvizja relative e rotorit do të ndalet dhe pozicioni i tij do të përcaktohet nga pika Me, e cila është pika e gjendjes së qëndrueshme në karakteristikën e re të fuqisë. Nëse rotori në devijimin e parë kaloi këndin δ cr, që korrespondon me fuqinë P 0 në degën e furnizimit të karakteristikës II, atëherë momenti i tepërt do të ndryshonte përsëri shenjën e tij dhe do të bëhej përsëri përshpejtues. Me një rritje të mëtejshme të këndit, momenti i përshpejtimit do të rritej dhe gjeneratori do të dilte jashtë sinkronizmit.

Karakteristikat e paraqitura në figurën 13.4 bëjnë të mundur përcaktimin e devijimit maksimal të këndit të rotorit dhe vendosjen nëse sistemi mbetet i qëndrueshëm. Në të vërtetë, ordinatat e zonave me hije përfaqësojnë fuqinë e tepërt ΔР = Р 0 - Р, e cila krijon një moment të tepërt të një shenje ose një tjetër. Çift rrotullues i tepërt në njësitë relative mund të merret numerikisht i barabartë me fuqinë e tepërt, d.m.th., ΔΜ = ΔР.

Në rastin në shqyrtim, çift rrotullimi i tepërt fillimisht përshpejton rrotullimin e rotorit dhe puna e kryer gjatë periudhës së nxitimit kur rotori lëviz nga δ 0 në grykën δ është e barabartë me:

,

ku është zona e hijezuar në figurën 13.4 abc.

Kështu, energjia kinetike e ruajtur nga rotori gjatë periudhës së nxitimit të tij është e barabartë me sipërfaqen. Kjo zonë quhet zona e nxitimit.

Pasi rotori kalon pikën e pozicionit të tij të qëndrueshëm në karakteristikën e re të fuqisë, çift rrotullimi i tepërt ndryshon shenjën e tij dhe fillon të ngadalësojë rrotullimin e rotorit. Ndryshimi në energjinë kinetike gjatë periudhës së frenimit kur rotori lëviz nga grupi δ në δ m është i barabartë me:

.

Zona quhet zona e frenimit.

Gjatë periudhës së frenimit, rotori kthen energjinë e tepërt kinetike të ruajtur më parë. Kur harxhohet e gjithë energjia e tepërt e ruajtur nga rotori, pra kur puna e frenimit A frena balancon punën e nxitimit A nxitimi, shpejtësia relative bëhet zero, sepse energjia kinetike është proporcionale me katrorin e shpejtësisë. Në këtë moment, rotori ndalon në lëvizjen e tij relative dhe këndi δ m i arritur prej tij është këndi maksimal i devijimit të rotorit të makinës. Kështu, për të përcaktuar këndin δ m, barazia , ose e njëjta gjë,

Ekuacioni (13.3) tregon se në këndin maksimal të devijimit, zona e frenimit duhet të jetë e barabartë me zonën e nxitimit dhe, për rrjedhojë, problemi reduktohet në gjetjen e pozicionit të pikës d duke plotësuar këtë kusht (shih figurën 13.4), e cila mund të bëhet grafikisht.

Zona maksimale e mundshme e frenimit është e barabartë me sipërfaqen. Nëse kjo zonë do të ishte më e vogël se zona e nxitimit, atëherë sistemi do të dilte jashtë sinkronicitetit. Raporti i zonës së mundshme të frenimit me zonën e nxitimit quhet faktor sigurie.

Kur zona e mundshme e frenimit është më e vogël se zona e nxitimit, ndonjëherë është e mundur të arrihet një funksionim i qëndrueshëm duke shkëputur qarkun e dëmtuar mjaft shpejt. Fuqia që mund të transmetohet përmes qarkut të dytë që mbetet në funksion është zakonisht më e madhe se fuqia e transmetuar përmes dy qarqeve gjatë një qarku të shkurtër. Ekuacioni i fuqisë kur shkëputni qarkun e dëmtuar është si më poshtë:

Kjo varësi është paraqitur në figurën 13.5 si një kurbë III... Kthesa Unë dhe II përfaqësojnë karakteristikat në funksionim normal dhe qark të shkurtër.

Figura 13.5

Në momentin e qarkut të shkurtër, fuqia e transmetuar bie dhe rotori fillon të përshpejtohet. Lëreni në një moment d qarku i dëmtuar është shkëputur. Në momentin e mbylljes, puna shkon deri në pikën e në kurbë III, dhe fuqia e dhënë nga gjeneratorët është rritur ndjeshëm. Për shkak të kësaj, zona maksimale e mundshme e frenimit rezulton të jetë shumë më e madhe sesa me një qark të shkurtër jo të shkëputur afatgjatë, dhe kjo rritje është aq më e madhe, sa më herët të ndodhë shkëputja, d.m.th. aq më i vogël është këndi i fikjes δ off. Kështu, eliminimi i shpejtë i aksidenteve mund të rrisë ndjeshëm stabilitetin e sistemit.

Duke përdorur figurën 13.5, duke përdorur rregullin e zonës, është e mundur të gjesh grafikisht vlerën kufizuese të këndit δ ot, në të cilin është e nevojshme të shkëputet ai i dëmtuar për të arritur funksionim të qëndrueshëm. Vlera e këtij këndi përcaktohet nga barazia e zonës së nxitimit dhe zona maksimale e mundshme e frenimit.

Megjithatë, për qëllime praktike, kjo nuk mjafton. Është e nevojshme të dihet jo këndi δ ot, por periudha kohore gjatë së cilës rotori arrin të arrijë këtë kënd, domethënë, e ashtuquajtura koha maksimale e lejueshme e shkyçjes së qarkut të shkurtër, e cila përcaktohet me metodën e intervaleve të njëpasnjëshme. .

Stabiliteti dinamik-aftësia e sistemit për t'u kthyer në gjendjen e tij origjinale pas një indinjate të madhe. Limit rm- rm, në të cilën një rritje shumë e vogël e ngarkesave shkakton shkelje të qëndrueshmërisë së saj. Gjerësia e brezit të elementit sistemet e quajnë fuqinë më të lartë, cat. mund të kalohet përmes elementit, duke marrë parasysh të gjithë faktorët kufizues. Sistemi i pozicionit- një sistem i tillë në një mace. par-ry r-ma varen nga gjendja aktuale, pozicioni i ndërsjellë, pavarësisht se si është arritur kjo gjendje. Në të njëjtën kohë, har-ki i vërtetë dinamik i el-sist. zëvendësohen me ato statike. Karakteristikat statike- këto janë lidhjet e parametrave të sistemit r-ma, të paraqitura në mënyrë analitike ose grafike, të pavarura nga koha. Karakteristikat dinamike– Lidhjet e çifteve të marra me kusht që ato të varen nga koha. Marzhi i tensionit: k u =. Rezerva e energjisë: k R =. Supozimet në analizën e stabilitetit: 1.Shpejtësia e rrotullimit të rotorëve të makinave sinkrone gjatë rrjedhës së elektromekanike. PP ndryshon brenda kufijve të vegjël (2-3%) të shpejtësisë sinkrone. 2. Tensioni dhe rrymat e statorit dhe rotorit të gjeneratorit ndryshojnë në çast. 3. Zakonisht nuk merret parasysh jolineariteti i çifteve të sistemit. Merret parasysh jolineariteti i çifteve p-ma-, kur një kontabilitet i tillë refuzohet, përcaktohet dhe sistemi quhet i linearizuar. 4. Shkoni nga një r-ma el.sist. për të tjerët është e mundur duke ndryshuar qarqet e veta dhe të rezistencës reciproke, EMF të gjeneratorëve dhe motorëve. 5. Studimi i qendrueshmerise dinamike nen turbullime asimetrike kryhet ne sekuencen direkte Lëvizja e rotorëve të gjeneratorëve dhe motorëve kushtëzohet nga momentet e krijuara nga rrymat e sekuencës direkte. Problemet e analizës së stabilitetit dinamik lidhur me kalimin e sistemit nga një r-ma në gjendje të qëndrueshme në tjetrën. a) llogaritja e dinamikës së çifteve. kalimi gjatë mbylljes operacionale ose emergjente të e-ve të ngarkuara të sistemit elektrik. b) përcaktimi i çifteve të dinamikës. kalimet në rast të qarkut të shkurtër në sistem, duke marrë parasysh: - kalimin e mundshëm të 1 qarkut të shkurtër asimetrik tek të tjerët; - puna e rimbylljes automatike të el-që shkëputet pas një qarku të shkurtër. Rezultatet e llogaritjes janë dinamike. stabiliteti janë: - koha maksimale e fikjes së tipit të llogaritur të qarkut të shkurtër në pikat më të rrezikshme të sistemit; - sistemi ndalon. Sistemet e rimbylljes automatike të instaluara në el-ah të ndryshëm të sistemit elektrik; - par-ry sist. ndërprerësi i transferimit automatik (ATS).

Sistemi elektroenergjetik është dinamikisht i qëndrueshëm nëse nën ndonjë shqetësim të fortë mbetet puna sinkrone e të gjithë elementëve të tij. Për të sqaruar pozicionin themelor të stabilitetit dinamik, merrni parasysh fenomenet që ndodhin kur njëra nga dy linjat paralele të transmetimit të energjisë shkëputet papritur (Fig. a). Rezistenca që rezulton në modalitetin normal përcaktohet nga shprehja , dhe pas shkëputjes së njërit prej qarqeve - nga shprehja Meqenëse, atëherë marrëdhënia është e vërtetë

Kur një nga linjat e transmetimit të energjisë shkëputet papritur, rotori nuk ka kohë, për shkak të inercisë, të ndryshojë menjëherë këndin δ. Prandaj, mënyra do të karakterizohet nga një pikë b në një tjetër karakteristikë këndore të gjeneratorit - karakteristikë 2 në fig.

Pas zvogëlimit të fuqisë së tij, lind një moment i tepërt përshpejtues, nën veprimin e të cilit rritet shpejtësia këndore e rotorit dhe këndi δ. Me një rritje të këndit, fuqia e gjeneratorit rritet sipas karakteristikës 2 ... Gjatë nxitimit kalon rotori i gjeneratorit 61.1. pikë Me, pas së cilës çift rrotullimi i tij bëhet kryesor. Rotori fillon të ngadalësohet dhe, duke filluar nga pika d shpejtësia këndore e tij zvogëlohet. Nëse shpejtësia këndore e rotorit rritet në vlerën = pikë e, atëherë gjeneratori del jashtë sinkronizmit. Stabiliteti i sistemit mund të gjykohet nga ndryshimi i këndit δ në kohë. Ndryshimi në δ i paraqitur në Fig. a, korrespondon me funksionimin e qëndrueshëm të sistemit. Kur δ ndryshon përgjatë kurbës së treguar në Fig. b, sistemi është i paqëndrueshëm.

Karakteristikat dalluese të stabilitetit statik dhe dinamik: me qëndrueshmëri statike në procesin e shfaqjes së shqetësimeve, fuqia e gjeneratorit ndryshon sipas të njëjtës karakteristikë këndore, dhe pas zhdukjes së tyre, parametrat e sistemit mbeten të njëjta si përpara shfaqjes së shqetësimeve; anasjelltas për dinamos.

Analiza e stabilitetit dinamik të sistemeve më të thjeshta me metodën grafike. Nëse qëndrueshmëria statike karakterizon gjendjen e qëndrueshme të sistemit, atëherë analiza e stabilitetit dinamik do të zbulojë aftësinë e sistemit për të ruajtur mënyrën sinkron të funksionimit nën shqetësime të mëdha. Çrregullime të mëdha lindin në lidhje të shkurtra të ndryshme, shkëputje të linjave të energjisë, gjeneratorëve, transformatorëve etj. Një nga pasojat e shqetësimit që ka lindur është devijimi i shpejtësive të rrotullimit të rotorëve të gjeneratorëve nga ai sinkron. Nëse, pas ndonjë shqetësimi, këndet e ndërsjella të rotorëve marrin vlera të caktuara (lëkundjet e tyre do të prishen rreth disa vlerave të reja), atëherë konsiderohet se ruhet qëndrueshmëria dinamike. Nëse të paktën një rotor i gjeneratorit fillon të kthehet në lidhje me fushën e statorit, atëherë kjo është një shenjë e shkeljes së stabilitetit dinamik. Në rastin e përgjithshëm, stabiliteti dinamik i sistemit mund të gjykohet nga varësitë b = f (t), e përftuar si rezultat i zgjidhjes së përbashkët të ekuacioneve të lëvizjes së rotorëve të gjeneratorëve. Analiza e stabilitetit dinamik të sistemit më të thjeshtë me metodën grafike. Konsideroni rastin më të thjeshtë kur termocentrali G punon përmes një linje qarku të dyfishtë në goma me fuqi të pafundme (shih fig. a). a - diagrami skematik; b - qark ekuivalent në modalitetin normal; c - qark ekuivalent në modalitetin pas emergjencës; d - ilustrim grafik i një tranzicioni dinamik: karakteristikat e mënyrave normale dhe emergjente (përkatësisht kurbat 1, 2). Gjendja e tensionit konstant në autobusët e sistemit ( U = konst) përjashton lëkundjet e gjeneratorëve të sistemit marrës dhe thjeshton shumë analizën e stabilitetit dinamik. Karakteristika e fuqisë që korrespondon me modalitetin normal (para emergjencës) mund të merret nga shprehja pa marrë parasysh harmoninë e dytë, e cila është mjaft e pranueshme në llogaritjet praktike. Marrja E q = E ku . Supozoni vijën L 2 fiket papritmas. Konsideroni funksionimin e gjeneratorit pasi të jetë fikur. Qarku ekuivalent i sistemit pas shkëputjes së linjës është paraqitur në Fig., C. Rezistenca totale e mënyrës pas urgjencës do të rritet në krahasim me X dZ(rezistenca totale e modalitetit normal). Kjo do të shkaktojë një ulje të karakteristikës së fuqisë maksimale të modalitetit pas emergjencës (lakorja 2, Fig. D). Pas një mbylljeje të papritur 61.2. vija, ka një kalim nga karakteristika e fuqisë 1 në karakteristikën 2. Për shkak të inercisë së rotorit, këndi nuk mund të ndryshojë në çast, prandaj pika e funksionimit lëviz nga pika a në pikën b Një çift rrotullues i tepërt lind në bosht, i përcaktuar nga diferenca midis fuqisë së turbinës dhe fuqisë së gjeneratorit të ri (P = P 0 - P (0)). Nën ndikimin e këtij ndryshimi, makina e rotorit fillon të përshpejtohet, duke lëvizur drejt këndeve të mëdha. Kjo lëvizje mbivendoset në rrotullimin e rotorit me një shpejtësi sinkrone, dhe shpejtësia e rotorit që rezulton do të jetë w = w 0 +, ku w 0 është shpejtësia e rrotullimit sinkron; - shpejtësi relative. Si rezultat i nxitimit të rotorit, pika e funksionimit fillon të lëvizë sipas karakteristikës 2. Fuqia e gjeneratorit rritet, dhe çift rrotullimi i tepërt zvogëlohet. Shpejtësia relative rritet deri në një pikë Me. Në pikën Meçift ​​rrotullimi i tepërt bëhet zero, dhe shpejtësia bëhet maksimale. Lëvizja e rotorit me shpejtësi nuk ndalet në pikë Me, rotori me inerci e kalon këtë pikë dhe vazhdon të lëvizë. Por çift rrotullimi i tepërt në të njëjtën kohë ndryshon shenjën dhe fillon të frenojë rotorin. Shpejtësia relative e rrotullimit fillon të ulet dhe në pikën d bëhet zero. Këndi në këtë pikë arrin vlerën e tij maksimale. Por edhe në pikën d lëvizja relative e rotorit nuk ndalet, pasi një çift rrotullues i tepërt i frenimit vepron në boshtin e njësisë, prandaj rotori fillon të lëvizë drejt pikës Me, shpejtësia relative pastaj bëhet negative. Pika Me rotori funksionon me inerci, afër pikës b këndi bëhet minimal dhe fillon një cikël i ri i lëvizjes relative. Luhatjet e këndit (t) janë paraqitur në Fig., d. Amortizimi i lëkundjeve shpjegohet me humbjet e energjisë gjatë lëvizjes relative të rotorit. Çift rrotullues i tepërt shoqërohet me një tepricë të fuqisë nga shprehja , ku ω është shpejtësia e rotorit që rezulton.

Mënyra e funksionimit në gjendje të qëndrueshme të sistemit elektroenergjetik është pothuajse e qëndrueshme, pasi karakterizohet nga ndryshime të vogla në rrjedhat e fuqisë aktive dhe reaktive, vlerat e tensionit dhe frekuencës. Kështu, në sistemin energjetik, një mënyrë funksionimi në gjendje të qëndrueshme po kalon vazhdimisht në një mënyrë tjetër funksionimi në gjendje të qëndrueshme. Ndryshime të vogla në mënyrën e funksionimit të sistemit energjetik ndodhin si rezultat i rritjes ose uljes së konsumit të instalimeve elektrike të konsumatorit. Çrregullimet e vogla shkaktojnë një reagim të sistemit në formën e lëkundjeve të shpejtësisë së rrotullimit të rotorëve të gjeneratorëve, të cilat mund të jenë në rritje ose amortizuese, osciluese ose aperiodike. Natyra e dridhjeve që rezultojnë përcakton qëndrueshmërinë statike të këtij sistemi. Stabiliteti statik kontrollohet gjatë projektimit perspektiv dhe të detajuar, zhvillimit të pajisjeve speciale të kontrollit automatik (llogaritjet dhe eksperimentet), vënia në punë e elementeve të reja të sistemit, ndryshimi i kushteve të funksionimit (integrimi i sistemeve, vënia në punë e termocentraleve të reja, nënstacioneve të ndërmjetme, linjave të energjisë).

Koncepti i stabilitetit statik kuptohet si aftësia e sistemit energjetik për të rivendosur mënyrën origjinale ose afër mënyrës origjinale të funksionimit të sistemit energjetik pas një shqetësimi të vogël ose ndryshimeve të ngadalta në parametrat e modalitetit.

Stabiliteti statik është një kusht i domosdoshëm për ekzistencën e një gjendjeje të qëndrueshme të funksionimit të sistemit, por nuk paracakton aftësinë e sistemit për të vazhduar funksionimin në rast të shqetësimeve të fundme, për shembull, qark të shkurtër, ndezje ose fikje të energjisë linjat.

Ekzistojnë dy lloje të shkeljeve të stabilitetit statik: aperiodike (rrëshqitëse) dhe osciluese (vetë-lëkundje).

Stabiliteti statik aperiodik (zvarritës) shoqërohet me një ndryshim në ekuilibrin e fuqisë aktive në sistemin energjetik (ndryshim në ndryshimin midis fuqisë elektrike dhe mekanike), gjë që çon në një rritje të këndit δ, si rezultat, makina mund të bie jashtë sinkronizmit (shkelje e stabilitetit). Këndi δ ndryshon pa luhatje (aperiodike), në fillim ngadalë, dhe më pas gjithnjë e më shpejt, sikur të rrëshqasë (shih Fig. 1, a).

Stabiliteti statik periodik (oscilues) shoqërohet me cilësimet e kontrolluesve të ngacmimit automatik (ARV) të gjeneratorëve. ARV duhet të konfigurohet në mënyrë të tillë që të përjashtojë mundësinë e vetë-lëkundjes së sistemit në një gamë të gjerë mënyrash funksionimi. Megjithatë, me disa kombinime riparimesh (situata e modalitetit qark) dhe cilësimet e rregullatorëve të ngacmimit, mund të ndodhin luhatje në sistemin e kontrollit, duke shkaktuar luhatje në rritje në këndin δ deri në daljen e makinës nga sinkronizimi. Ky fenomen quhet vetëlëkundje (shih Fig. 1, b).

Fig. 1. Natyra e ndryshimit në këndin δ në shkelje të qëndrueshmërisë statike në formën e rrëshqitjes (a) dhe vetëlëkundjes (b)

Qëndrueshmëri statike aperiodike (rrëshqitëse).

Faza e parë në studimin e qëndrueshmërisë statike është studimi i qëndrueshmërisë aperiodike statike. Në studimin e qëndrueshmërisë aperiodike statike, supozohet se probabiliteti i shkeljes osciluese të qëndrueshmërisë me rritjen e rrjedhës përmes lidhjeve ndërsistemore është shumë i vogël dhe vetëlëkundja mund të neglizhohet. Për të përcaktuar zonën e stabilitetit aperiodik të sistemit energjetik, mënyra e funksionimit të sistemit energjetik bëhet më e rëndë. Metoda e peshimit konsiston në ndryshimin sekuencial të parametrave të nyjeve ose degëve, ose grupeve të tyre në hapa të specifikuar, e ndjekur nga llogaritja e një gjendjeje të re të qëndrueshme në çdo hap ndryshimi dhe kryhet për aq kohë sa llogaritja është e mundur.

Konsideroni diagramin më të thjeshtë të rrjetit, i cili përbëhet nga një gjenerator, transformator i energjisë, linja e energjisë dhe autobusët e pafund të energjisë (shih Fig. 2).

Fig. 2. Qarku ekuivalent i qarkut llogaritës

Në rastin më të thjeshtë të konsideruar, fuqia elektromagnetike që mund të transferohet nga gjeneratori në gomat me fuqi të pafundme përshkruhet nga shprehja e mëposhtme:

Në shprehjen e shkruar, ndryshorja është moduli i tensionit të linjës në autobusët e stacionit, i reduktuar në anën HV, dhe ndryshorja është moduli i tensionit të linjës në pikën e autobusëve me fuqi të pafundme.

Fig. 3. Diagrami i tensionit vektorial

Këndi i ndërsjellë ndërmjet vektorit të tensionit dhe vektorit të tensionit shënohet përmes ndryshores -, për të cilën drejtimi në drejtim të kundërt të akrepave të orës nga vektori i tensionit merret si drejtim pozitiv.

Duhet të theksohet se formula për fuqinë elektromagnetike është shkruar me supozimin se gjeneratori është i pajisur me një rregullator automatik të ngacmimit që kontrollon tensionin në anën e tensionit të gjeneratorit (), dhe për thjeshtësi të llogaritjeve, rezistenca aktive në elementet e qarkut të projektimit u neglizhuan.

Duke analizuar formulën për fuqinë elektromagnetike, mund të konkludojmë se sasia e fuqisë së transmetuar në sistemin energjetik varet nga këndi midis tensioneve. Kjo varësi quhet karakteristika këndore e transmetimit të fuqisë (shih Fig. 4).

Fig. 4. Karakteristikë e fuqisë këndore

Mënyra e funksionimit në gjendje të qëndrueshme (sinkrone) të gjeneratorit përcaktohet nga barazia e dy momenteve që veprojnë në boshtin e gjeneratorit të turbinës (ne besojmë se momenti i rezistencës për shkak të fërkimit në kushineta dhe rezistenca e mediumit ftohës mund të neglizhohet ): rrotullimi i turbinës Mt, duke rrotulluar rotorin e gjeneratorit dhe duke u përpjekur për të përshpejtuar rrotullimin e tij, dhe momentin elektromagnetik sinkron Zonja, duke kundërshtuar rrotullimin e rotorit.

Supozoni se avulli hyn në turbinën e gjeneratorit, i cili krijon një çift rrotullues në boshtin e turbinës (në një përafrim, është i barabartë me çift rrotullues të jashtëm Mvn transmetohet nga lëvizësi kryesor). Mënyra e funksionimit në gjendje të qëndrueshme të gjeneratorit mund të jetë në dy pika: A dhe B, pasi në këto pika vërehet një ekuilibër midis çift rrotullues të turbinës dhe çift rrotullues elektromagnetik, duke marrë parasysh humbjet.

pikë A një rritje / ulje e fuqisë së turbinës me ΔP do të çojë në një rritje / ulje të këndit d, përkatësisht. Kështu, ruhet ekuilibri i momenteve që veprojnë në boshtin e rotorit (barazia e momentit të rrotullimit të turbinës dhe momentit elektromagnetik, duke marrë parasysh humbjet) dhe kështu nuk ndodh shkelje e makinës sinkrone me rrjetin.

Kur makina sinkron po funksionon pikë V një rritje / ulje e fuqisë së turbinës me ΔP do të çojë në një ulje / rritje të këndit d, përkatësisht. Kështu, ekuilibri i momenteve që veprojnë në boshtin e rotorit është i shqetësuar. Si rezultat, ose gjeneratori bie jashtë sinkronizmit (d.m.th., rotori fillon të rrotullohet me një frekuencë që ndryshon nga frekuenca e rrotullimit të fushës magnetike të statorit), ose makina sinkron lëviz në një pikë funksionimi të qëndrueshëm (pika A).

Kështu, nga shembulli i konsideruar, mund të shihet se kriteri më i thjeshtë për ruajtjen e stabilitetit statik është shenja pozitive e shprehjes, e cila përcakton raportin e rritjes së fuqisë me rritjen e këndit:

Kështu, zona e funksionimit të qëndrueshëm përcaktohet nga diapazoni i këndeve nga 0 në 90 gradë, dhe në rangun e këndeve nga 90 në 180 gradë, funksionimi i qëndrueshëm paralel është i pamundur.

Vlera maksimale e fuqisë që mund të transferohet në sistemin energjetik quhet kufiri i qëndrueshmërisë statike dhe korrespondon me vlerën e fuqisë në një kënd të ndërsjellë prej 90 gradë:

Puna me fuqinë maksimale që korrespondon me një kënd prej 90 gradë nuk kryhet, pasi shqetësimet e vogla që janë gjithmonë të pranishme në sistemin energjetik (për shembull, luhatjet e ngarkesës) mund të shkaktojnë një kalim në një rajon të paqëndrueshëm dhe një shkelje të sinkronizmit. Vlera maksimale e lejueshme e fuqisë së transmetuar merret më e vogël se kufiri i qëndrueshmërisë statike me vlerën e faktorit të sigurisë aperiodike statike të stabilitetit për fuqinë aktive.

Marzhi i qëndrueshmërisë statike për transmetimin e energjisë në modalitetin normal duhet të jetë së paku 20%. Vlera e rrjedhës së lejuar të fuqisë aktive në seksionin e kontrolluar sipas këtij kriteri përcaktohet nga formula:

Marzhi i qëndrueshmërisë statike për transmetimin e energjisë në modalitetin pas emergjencës duhet të jetë së paku 8%. Vlera e rrjedhës së lejuar të fuqisë aktive në seksionin e kontrolluar sipas këtij kriteri përcaktohet nga formula:

Stabiliteti periodik (oscilues) statik

Një ligj kontrolli i zgjedhur gabimisht ose vendosja e gabuar e parametrave të rregullatorit automatik të ngacmimit (ARV) mund të çojë në një shkelje të stabilitetit oscilues. Në këtë rast, shkelja e qëndrueshmërisë lëkundëse mund të ndodhë në mënyra që nuk e kalojnë mënyrën kufizuese për sa i përket stabilitetit aperiodik, i cili është vërejtur vazhdimisht në sistemet e energjisë elektrike që funksionojnë.

Studimi i stabilitetit statik oshilues reduktohet në fazat e mëposhtme:

1. Hartimi i një sistemi ekuacionesh diferenciale që përshkruan sistemin elektroenergjetik të konsideruar.

2. Zgjedhja e variablave të pavarur dhe linearizimi i ekuacioneve të shkruara për të formuar një sistem ekuacionesh lineare.

3. Hartimi i ekuacionit karakteristik dhe përcaktimi i zonës së stabilitetit statik në hapësirën e parametrave të rregullueshëm (të pavarur) të akordimit ARV.

Stabiliteti i një sistemi jolinear gjykohet nga zbutja e procesit kalimtar, i cili përcaktohet nga rrënjët e ekuacionit karakteristik të sistemit. Për të siguruar qëndrueshmëri, është e nevojshme dhe e mjaftueshme që rrënjët e ekuacionit karakteristik të kenë pjesë reale negative.

Për të vlerësuar stabilitetin, përdoren metoda të ndryshme të analizimit të ekuacionit karakteristik:

1. metoda algjebrike (metoda Routh, metoda Hurwitz) bazuar në analizën e koeficientëve të ekuacionit karakteristik.

2. metodat e frekuencës (Mikhailov, Nyquist, D-partitioning) bazuar në analizën e karakteristikave të frekuencës.

Masat për rritjen e kufirit të qëndrueshmërisë statike

Masat për rritjen e kufirit të qëndrueshmërisë statike përcaktohen duke analizuar formulën për përcaktimin e fuqisë elektromagnetike (formula është shkruar nën supozimin se gjeneratori është i pajisur me një rregullator automatik të ngacmimit):

1. Aplikimi i veprimit të fortë ARV në pajisjet gjeneruese.

Një nga mjetet efektive për rritjen e stabilitetit statik është përdorimi i gjeneratorëve të fuqishëm ARV. Kur përdorni pajisje ARV të gjeneratorëve të fortë, karakteristika këndore modifikohet: maksimumi i karakteristikës zhvendoset në diapazonin e këndeve më të mëdha se 90 ° (duke marrë parasysh këndin relativ të gjeneratorit).

2. Ruajtja e tensionit në pikat e rrjetit duke përdorur pajisjet e kompensimit të fuqisë reaktive.

Instalimi i pajisjeve të kompensimit të fuqisë reaktive (SK, CSR, STK, etj.) për të ruajtur tensionin në pikat e rrjetit (pajisjet e kompensimit anësor). Pajisjet ju lejojnë të ruani tensionin në pikat e rrjetit, gjë që ka një efekt të dobishëm në kufirin e qëndrueshmërisë statike.

3. Instalimi i pajisjeve të kompensimit gjatësor (UPC).

Me një rritje në gjatësinë e linjës, reaktanca e saj rritet në përputhje me rrethanat dhe, si rezultat, kufiri i fuqisë së transmetuar kufizohet ndjeshëm (qëndrueshmëria e funksionimit paralel përkeqësohet). Reduktimi i reaktancës së një linje të gjatë transmetimi rrit kapacitetin e saj të transmetimit. Për të zvogëluar rezistencën induktive të linjës së transmetimit të energjisë, në prerjen e linjës është instaluar një pajisje kompensimi gjatësore (LCC), e cila është një bateri kondensatorësh statikë. Kështu, rezistenca e linjës që rezulton zvogëlohet, duke rritur kështu xhiron.

Zona e stabilitetit statik të një sistemi energjetik është një grup i mënyrave të tij, në të cilat sigurohet stabiliteti statik me një përbërje të caktuar gjeneratorësh dhe një qark fiks të rrjetit elektrik. Sipërfaqja që kufizon grupin e mënyrave të qëndrueshme quhet kufiri i rajonit të qëndrueshmërisë statike.

Rajonet e stabilitetit vizatohen në koordinatat e parametrave që ndikojnë në stabilitetin e regjimit. Parametrat më të rëndësishëm janë fuqitë aktive të gjeneratorëve, ngarkesat në nyjet e qarkut të sistemit energjetik, tensionet e gjeneratorit; Më shpesh, parametra të tillë përdoren tejmbushjet përgjatë linjave të energjisë në seksione të caktuara të sistemit të energjisë.

Është praktikisht e pamundur të përdoren zonat e stabilitetit në hapësirën shumëdimensionale; prandaj, duhet të përpiqemi të zvogëlojmë numrin e koordinatave. Për të zvogëluar numrin e koordinatave të pavarura, merren parasysh shkallët e ndryshme të ndikimit të parametrave në qëndrueshmërinë e regjimit, d.m.th. përdorin të njëjtat dispozita dhe metoda si kur skemat dhe mënyrat ekuivalente të sistemeve të energjisë.

Përcaktimi i kufijve të rajonit të stabilitetit statik kryhet duke përdorur llogaritjet e regjimeve të gjendjes së qëndrueshme, duke filluar nga një stabil i njohur, me një ndryshim në parametrat që çojnë në regjimin kufizues. Në një sistem të vërtetë energjie, një rritje në modalitetin e fuqisë aktive e shkaktuar nga çfarëdo arsye (nga një komandë e dispeçerit ose që lind spontanisht për shkak të një ndryshimi të ngarkesës ose një çekuilibër emergjent të energjisë) shoqërohet nga një ndryshim i frekuencës. Devijimi i frekuencës, nga ana tjetër, çon në një ndryshim në rrjedhat e fuqisë për shkak të një ndryshimi në fuqinë e ngarkesës (në përputhje me efektin e tij rregullues në frekuencë) dhe një ndryshim në fuqinë e gjeneratorëve (në përputhje me statizmin e shpejtësisë së turbinës kontrollorët). Një përpjekje për të marrë parasysh këta faktorë në ndërveprimin e tyre çon në nevojën për modelim të detajuar të proceseve kur ndryshon frekuenca në sistem dhe kryerjen e llogaritjeve shumë të mundimshme duke përdorur programe speciale. E gjithë kjo do ta ndërlikonte shumë metodologjinë për kryerjen e llogaritjeve të qëndrueshmërisë statike dhe do të rriste në mënyrë të papranueshme vëllimin e llogaritjeve. Prandaj, llogaritjet e peshimit të mënyrave, duke marrë parasysh proceset kur ndryshon frekuenca, përdoren vetëm kur ekziston një nevojë reale për të.

Rajonet e stabilitetit vizatohen në koordinatat e vetëm fuqive aktive, kur sforcimet në sistemin energjetik, kur mënyrat e tij bëhen më të rënda, ndryshojnë pak ose përcaktohen në mënyrë unike nga flukset e dhëna të fuqisë. Nëse ndryshimet e tensionit, të cilat janë të mundshme në mënyra të ndryshme, çojnë në ndryshime të rëndësishme në fuqitë kufizuese, atëherë sforcimet në pikat e kontrolluara përfshihen në numrin e koordinatave të marra parasysh ose ndërtohen disa rajone stabiliteti për nivele të ndryshme tensioni.

Llogaritjet e qëndrueshmërisë statike në mënyrat pas emergjencave të shkaktuara nga shfaqja e çekuilibrave të rëndësishëm të fuqisë emergjente mund të kryhen në shumë raste gjithashtu në një frekuencë konstante. Në këtë rast (nëse është e nevojshme) efekti i ndryshimit të frekuencës në shpërndarjen e rrjedhës mund të merret parasysh përafërsisht duke ndryshuar me forcë balancat e fuqisë së pjesëve të sistemit energjetik të ndarë me seksionin në shqyrtim me një sasi proporcionale me pjerrësinë e karakteristikat e tyre të frekuencës.

Me rezerva të mjaftueshme të fuqisë reaktive, është pothuajse indiferente nëse regjimi rëndohet nga rishpërndarja e gjenerimit apo e ngarkesës. Për raste të tilla, rekomandohet procedura e mëposhtme:

1) një rritje e prodhimit në një pjesë të sistemit energjetik me një rënie korresponduese (të barabartë me ndryshimin e saktë të humbjeve) të prodhimit në një pjesë tjetër;

2) nëse arrihen kufizimet në fuqinë aktive të disponueshme në gjeneratorët e ngarkuar, atëherë peshimi i mëtejshëm kryhet duke zvogëluar ngarkesën në të njëjtën pjesë të sistemit elektroenergjetik;

3) nëse gjeneratorët shkarkohen në një minimum praktikisht të realizueshëm, atëherë ngarkesa rritet.

Kur ngarkesa ndryshon, supozohet se raporti R n / P n mbetet e pandryshuar, që korrespondon me praninë e marrësve të të njëjtit lloj.

Nëse, kur modaliteti bëhet më i rëndë, fuqitë reaktive të gjeneratorëve arrijnë kufijtë në P gmin, P G maksimumi, pastaj të dy treguan mënyra për ta rënduar regjimin - duke ndryshuar R r dhe R n - bëhen të pabarabartë. Një rritje në ngarkesën aktive korrespondon me një rritje të fuqisë reaktive të konsumuar; kjo çon në uljen e stresit. Me të njëjtin drejtim të peshimit, por me një ulje të fuqisë aktive të gjeneratorëve, rritet fuqia e tyre reaktive e disponueshme, gjë që kontribuon në një rritje të tensionit. Prandaj, në rastin e dytë, vlerat R pr mund të jetë më i lartë.

Kufiri i qëndrueshmërisë statike për një mënyrë të caktuar funksionimi të sistemit energjetik përcaktohet nga afërsia e tij me kufirin e rajonit të stabilitetit, i cili mund të shkaktohet nga një shkelje aperiodike ose osciluese e stabilitetit. Stoku i qëndrueshmërisë statike karakterizohet nga faktorët e sigurisë për fuqinë aktive në seksionet e sistemit të energjisë dhe për tensionin në nyjet e ngarkesës. Marzhi i qëndrueshmërisë statike për fuqinë aktive përcaktohet për të gjitha seksionet e qarkut të sistemit energjetik, në të cilin është i nevojshëm një kontroll sasior i mjaftueshmërisë së marzhit. Dështimi për të marrë parasysh ndonjë nga seksionet e rrezikshme mund të çojë në një shkelje të stabilitetit të sistemit të energjisë kur fluksi në këtë seksion të pakontrolluar arrin vlerën kufi.

Vlera e tejmbushjes maksimale të lejueshme në të cilën sigurohet kufiri minimal i kërkuar i qëndrueshmërisë statike në seksionin e kontrolluar TE p, mund të përcaktohet bazuar në (6.1):

. (7.8)

Një kufi i qëndrueshmërisë së tensionit statik është futur për të siguruar qëndrueshmërinë statike të ngarkesës. Për të përcaktuar kufirin e tensionit të çdo nyje të ngarkesës në këtë mënyrë, tensioni U në këtë modalitet krahasohet me tensionin kritik në të njëjtën nyje U cr me shprehjen (6.2). Vlera kritike e tensionit përcaktohet nga vetitë e ngarkesës, kryesisht nga ngarkesa e motorëve dhe gjatësia e linjave të energjisë që hyjnë në nyjen e ngarkesës. Gjatë përcaktimit të faktorit të sigurisë së tensionit, mund të supozohet se tensioni kritik në nyjet e ngarkesës në tensionet nominale deri në 110-220 kV është 75% e tensionit në nyjen në shqyrtim në regjimin normal të sistemit të energjisë në të njëjtin sezon dhe në të njëjtën orë të ditës për të cilën K U.

Zona e mënyrave maksimale të lejueshme, e llogaritur për vlerën e kërkuar K f, mund të ketë kufizime shtesë të funksionimit për rrymat, nivelet e tensionit, etj. Vëmendje e veçantë i kushtohet rrymave të gjeneratorit, pasi peshimi i modalitetit deri në kufi kryhet me normat maksimale të lejueshme të mbingarkesës për rrymat e statorit dhe rotorit, të lejuara për mënyra afatshkurtra, zakonisht njëzet minutëshe. Mënyrat maksimale të lejueshme konsiderohen afatgjatë.