Моделювання зміни частоти в енергосистемі в аварійних режимах (Загальна постановка завдань), страница 3

1) відносно швидкі електромагнітні й електромеханічні процеси, при яких, ні регулятори швидкості, ні  регулятори частоти не діють;

2) електромеханічні процеси середньої швидкості при дії регуляторів швидкості;

3) повільні процеси, що відбуваються при дії регуляторів частоти.

Однак виділення цих трьох стадій і роздільний розгляд процесів з обліком тільки характерних для даної стадії факторів можна проводити  лише умовно.

Характер «вирівнювання» частоти, її значення в окремих крапках системи після збуджування залежить головним чином від параметрів елементів, що входять у систему.

1.4 Розподіл додаткового навантаження між станціями  ЕЕС

Для спрощення приймемо, що навантаження близьке до чисто активного. Оскільки в результаті зміни навантаження виникає небаланс між генеріруємой і споживаною потужністю, то перше ніж система прийде в новий сталий стан, буде мати місце коливальний перехідний процес.

Розглянемо систему, що складається із двох генераторів, що працюють на загальне навантаження  рисунок 1.1.

Навантаження

Рисунок 1.1 - Двох машинна система

Схема заміщення після деяких перетворень  має вигляд представлений на Рисунку 1.2.

Рисунок 1.2 - Схема  заміщення дві машинної системи

У вихідному режимі виконується баланс активних потужностей

,                                                 (1.1)                                          де   й - потужності першої й другої станцій,

- потужність навантаження.

При раптовому збільшенні навантаження  в початковий момент часу регулятори швидкості обертання турбіни не діють через наявність у них зони не чутливості. Додаткова потужність між станціями ЕЕС розподіляється відповідно до величин ЕРС й електричною далекістю станцій від  місця збурювання тобто величини взаємної провідності між джерелом ЕРС і крапкою прикладання збудження. Потім генератори починають сповільнюватися відповідно до величин отриманих наброси потужності й інерционністю агрегатів. Генератори, що одержали більші наброси потужності, сповільнюються більш інтенсивно, що приводить до збільшення взаємних кутів і перерозподілу додаткового навантаження між станціями.

Таким  чином, на першій стадії процесу, відбувається зниження середньої частоти в системі, при цьому виникають хитання генераторів відносно один одного й одночасно за рахунок синхронних зв'язків відбувається вирівнювання миттєвих значень частоти окремих станцій.

При зниженні частоти на величину, що виходить за межі зони нечутливості регуляторів швидкості турбіни (первинні регулятори), останні вступають у дію, перерозподіляючи додаткове навантаження відповідно до величин зворотними статизму регуляторів.

Залежно від величини збурювання регулятори вступають у роботу через 0,3-2 с. після наброса потужності.

На останній стадії процесу впливають найбільше повільно діючі регулятори частоти (вторинні регулятори). Ці регулятори змінюють уставки первинних регуляторів однієї або групи станцій, що регулюють частоту, у результаті чого останні приймають на себе небаланс потужності, що виник у системі. При наявності достатнього резерву потужності в системі частота в ній відновлюється до нормального значення.

1.5  Регулюючий ефект навантаження по частоті

Величина потужності, споживаною навантаженням залежить від частоти. При великій кількості й розмаїтості споживачів сучасних енергосистем серед них можуть бути присутнім споживачі із всіляким ступенем залежності навантаження від частоти. Ця залежність може бути представлена в наступному виді:

                                                  (1.2)

Кожному члену правої частини рівняння 1.1 відповідає певна категорія споживачів. Так, першому члену (Р = const) будуть відповідати печі, лампи накалювання. Другому члену - обертові механізми з постійним моментом опору. Третьому - механізми з  моментом опору, пропорційним частоті обертання й т.д.

Коефіцієнт регулюючого ефекту навантаження по частоті дорівнює вираженої у відносних одиницях похідній  (1.1) по частоті в крапці .

                                                (1.3)

Величина   може досить сильно змінюватися в продовж доби внаслідок зміни як складу споживачів, так й у залежності напруги від частоти. Розрахункове визначення  навіть при відомому складу споживачів ускладнюється через труднощі розрахунку величини . Тому коефіцієнт регулюючого ефекту навантаження по частоті визначається експериментально й він перебуває в межах 1 - 3, що дозволяє при загальних або наближених розрахунках приймати =2.