Переходные процессы в электроэнергетических системах: Методические указания к выполнению лабораторных работ, страница 13

Рекомендуемая литература для подготовки к лабораторной работе:

а) основная [1, с. 215-229, 249-250], конспект лекций (занятия 3.1, 3.2);

б) дополнительная [4, с.162-180, 231-232].

3.4. Описание виртуальной лабораторной установки

Специализированное программное обеспечение для исследования электромеханического переходного процесса в простейшей системе представлено пакетом из двух исполняемых файлов с тремя диалоговыми окнами в каждом: демонстрационной модели для оценки динамической устойчивости электрической системы «ППС_ДемоЛаб2.ехе» и модели для исследования динамической устойчивости системы «ППС_Лаб2.ехе».

Оба приложения разработаны в среде Visual Basic 6.5 и представляют собой аналитические модели характеристик мощности генератора в простейшей электрической системе (см. рисунок 3.4) в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах. Аварийный режим моделируется несимметричным коротким замыканием в начале, середине или конце воздушной ЛЭП W2, а послеаварийный – отключением ЛЭП релейной защитой выключателями Q1 и Q2.

Обе модели имеют одинаковое ядро и предназначены для оценки динамической устойчивости электрической системы методом площадей (см. подраздел 3.2). При запуске каждого приложения открывается стилизованное окно (рисунок 3.6), содержащее информацию о назначении модели. В нижней части окна расположены кнопки управления: «Ввод исходных данных» для продолжения работы и «Выход» - для её завершения.

Второе окно (рисунок 3.7) имеет одинаковый вид в обеих моделях и обеспечивает ввод и изменение исходных данных для моделирования характеристик мощности генератора в простейшей электрической системе в соответствии с заданием. Для удобства ввода параметры всех элементов исследуемой электрической системы (рисунок 3.4) сгруппированы в отдельных рамках, с установленными (по умолчанию) типовыми значениями. Последнее позволяет быстро усвоить методику работы с моделью в ходе консультации, а также использовать модель для демонстрации динамической устойчивости электрической системы на других видах занятий без ввода исходных данных.

Рисунок 3.6 – Окна запуска моделей

Рисунок 3.7 – Типовое окно ввода исходных данных модели «ППС_Лаб2.ехе»

Управление моделью осуществляется выбором места короткого замыкания щелчком мышью на переключателе точки А, В или С (см. рисунок 3.7) и вида КЗ: однофазного (1), двухфазного (2), трехфазного (3), двухфазного на землю (1,1) или «Все» (отображаются характеристики мощности всех аварийных режимов). В демонстрационной модели зависимая кнопка «Все» заблокирована, а кнопка «Графический анализ» имеет название «Демонстрация».

Процесс моделирования  запускается кнопкой «Расчет», а его результаты отображаются в графическом окне (рисунок 3.8, после нажатия кнопки «Графический анализ», или рисунок 3.9, после нажатия кнопки «Демонстрация»). В графическом окне обеих моделей отображаются в цветовой гамме характеристики мощности нормального (черным), аварийного (красным) и послеаварийного (зеленым цветом) режимов. Для облегчения и ускорения анализа графических зависимостей в нижней части окна представлены числовые значении максимумов всех отображаемых характеристик и характерных углов синхронной машины.

В демонстрационной модели (рисунок 3.9) дополнительно программно строятся площадка ускорения (красного цвета) и равновеликая ей площадка торможения (зеленого цвета), правый край которой определяет максимальный  угол d max качания ротора генератора (суть метода площадей).

Если этот угол меньше критического угла d кр, то считается, что динамическая устойчивость системы сохраняется.

Для построения площадок ускорения и торможения необходимо задать угол отключения КЗ  (в текстовом поле в левой верхней части графического окна), а затем нажимать на кнопку «Далее» (в правой верхней части окна) до появления этих площадок. Наглядность и простота построения площадок ускорения и торможения предопределило применение демонстрационной модели не только в лабораторной работе, но и на других видах занятий.