Обеспечение статической и динамической устойчивости послеаварийного режима в энергообъединении структуры III

К структуре 3 относятся две соизмеримые по мощности части энергообъединения, соединенные относительно сильной связью. Нарушение синхронной работы в таких системах происходит вследствие возмущений на линии или в приемной системе. Разрыв связи, отключение значительной нагрузки является одним из наиболее тяжелых возмущений. Последствия нарушений устойчивости в таких системах весьма тяжелые, и сопровождаются понижением частоты и отключением значительной части нагрузки. Мерами для обеспечения синхронной устойчивости являются различные виды АПВ на линиях, автоматическое увеличение специальными средствами мощности первичных двигателей электростанций приемной системы, быстрое отключение части потребителей в аварийной ситуации. В случаях, когда динамическая устойчивость не обеспечивается, принимают меры для быстрой ресинхронизации и восстановления нормальной работы потребителей электроэнергии.

Обеспечение устойчивости энергосистем, объединенных слабыми связями (энергообъединение структуры IV). Влияние нерегулярных колебаний на устойчивость энергообъединений со слабыми связями.???

К структуре 4 относятся две энергосистемы, соединяемые слабыми связями (предельная передаваемая мощность не превышает 10-15% мощности наименьшей системы). Основными нарушениями устойчивости таких электропередач является превышение пределов статической устойчивости вследствие отключения одной из параллельных линий, нерегулярных колебаний мощности с энергосистемах, отключение генератора или нагрузки. Особенности слабых связей: сравнительно малое изменение частоты при нарушениях режима связи; малая зависимость уровня напряжения в соединяемых энергосистемах от режима работы связи. Нарушение синхронной устойчивости могут вызвать отключения нагрузки от понижения нагрузки при асинхронном ходе, если нагрузка подключена вблизи центра качаний. Нерегулярные колебания обменной мощности по сравнению с колебаниями нагрузки имеют особенность: проявление данным энергообъединениям свойств электромеханической колебательной системы, то есть выделение колебаний нагрузки с частотой, совпадающей с резонансной частотой этой колебательной системы. Нестабильность обменной мощности, вызванная нерегулярными колебаниями частоты и балансов активной мощности, обусловливает необходимость дополнительного запаса статической устойчивости, соответствующего амплитуде нерегулярных колебаний передаваемой активной мощности, зависящей от мощностей (суммарных нагрузок) соединяемых энергосистем. Значение амплитуды нерегулярных колебаний может быть определено для каждой связи (сечение сети) по данным измерений.

Основные понятия асинхронного режима. Способы ликвидации асинхронных режимов, условия ресинхронизации.

Асинхронный режим – переходный режим энергосистемы, характеризующийся устойчивыми глубокими периодическими колебаниями напряжений, токов и мощностей, периодическим изменением взаимного угла ЭДС генераторов электростанций и наличием разности частот между частями синхронной зоны при сохранении электрической связи между ними.

Во время асинхронного хода возбуждённого генератора фазовый сдвиг между вектором э.д.с. генератора и вектором напряжения приёмной сети многократно проходит значения то 0^о до 360^о. При этом машина работает то в генераторном, то в двигательном режиме, что сопровождается очень большими уравнительными токами, значительными отклонениями напряжения, а также большими моментами, действующими на генератор и турбину.

Основные понятия асинхронного хода:

• Сечение а.х. – условная линия, разделяющая ЭО на две или более групп ЭС, между которыми возможно нарушение синхронной работы.

• Некоторая условная точка на межсистемной связи, в которой напряжение при снижается до нуля, называется точкой Эл/центра качаний.

• Скольжение – первая производная угла по времени, может быть абсолютным, когда угол измеряется относительно вращающегося вектора напряжения на ШБМ, а также относительно S, когда в качестве угла принимается взаимный угол между ЭДС отдельных генераторов: .

Применение автоматики ликвидации асинхронного режима (АЛАР).

Ресинхронизация – самопроизвольное или под действием специальной автоматики вхождение в синхронизм частей ЭО после нарушения устойчивости их асинхронного хода.

Условие ресинхронизации: , где - критическое значение установившегося среднего значения скольжения (разности частот соединяемых несинхронных частей ЭО), при котором синхронизация происходит под влиянием синхронного момента, вызывающего колебания мгновенного скольжения около среднего значения.

Для того, чтобы уменьшить скольжение частей ЭО, требуется снижение генерации в той части ЭО, где частота выше (или увеличение генерации, либо уменьшение нагрузки в той части ЭО, где частота ниже). Вхождение в синхронизм после нарушения устойчивости асинхронного хода ЭО, т.е. ресинхронизация наступает тогда, когда мгновенное значение скольжения достигает нуля.