Комплекс МУСТАНГ: описание алгоритмов и моделей, страница 10

После расчета установившегося режима полной схемы, в которой заданные энергосистемы отделены друг от друга логически отключенными связями, обеспечивающих их электрическую независимость друг от друга расчетчиком вводится начальная частота для каждой отдельной энергосистемы. Само собой подразумевается, что в каждой отдельной энергосистеме был задан узел "бесконечной" мощности, в качестве которого мог быть использован любой реальный гененатор.

Другими словами для каждой отдельной энергосистемы вводится своя система отсчета угловых скоростей вращения всех векторов э.д.с. и напряжений ссответствующая указанной частоте. Для согласования всех различных систем отсчета используется система отсчета, связанная с синхронно вращающимися осями. Таким образом для каждой отдельной энергосистемы вводятся соответствующие указанной частоте начальные скольжения роторов синхронных машин и векторов напряжения относительно синхронно вращающихся осей:

здесь:

s_R        - скольжение ротора синхронной машины (о.е.),

s_U        - скольжение вектора напряжения (о.е.),

f- заданная частота (Гц),

f₀         - номинальная частота, f₀ = 50 Гц.

Соответственно на величину скольжения вектора напряжения s_U изменяются скольжения роторов асинхронных двигателей:

здесь:

скольжение ротора асинхронного двигател

(о.е.), соответствующее частоте 50 Гц,

скольжение ротора асинхронного двигател

(о.е.), соответствующее заданной частоте.

Для минимальной перестройки систем уравнений, описывающих поведение синхронных машин, ее регуляторов скорости и возбуждения, а также асинхронный двигатель и статическую часть нагрузки для каждой отдельной энергосистемы вводится своя "компенсирующая" добавка скольжения:

и во всех уравнениях вместо s_R используется скольжение (s_R + Δs), вместо s_U -скольжение (s_U + Δs) и т.д., кроме уравнения:

Примечания:

1)  кроме задания начальной частоты для каждой отдельной энергосистемы можно указать и дополнительный угол поворота векторов напряжения и э.д.с. Это позволяет при фиксированной разности частот между энергосистемами исследовать переходные процессы при синхронизации с разными углами включения на требуемых транзитах. Необходимо отметить, что в соответствии с вышеописанным углы напряжения "невозмущенного" режима при расчете переходного процесса не остаются постоянными, а изменяются по закону:

где:

δ(0)      исходный угол вектора напряжения (град), т.е. в момент времени t = 0 ,

δ(t)       угол вектора напряжения (град) в момент времени t,

tвремя переходного процесса (сек),

fзаданная для данной энергосистемы частота (Гц).

2)  данный алгоритм можно использовать и для расчета переходных процессов с неноминальной частотой без деления на отдельные энергосистемы,

3)  для удобства задания частоты и дополнительного угла поворота векторов напряжения в каждой отдельной энергосистеме (или по всей схеме) применяется метод поярусного нахождения узлов этой энергосистемы, т.е. для указанного узла состовляется список узлов 1-го яруса, связанных с указанным, затем аналогично для каждого узла 1-го яруса составляется список узлов 2-го яруса и т.д. Разрывом считаются логически отключенные связи. Таким образом для задания частоты и дополнительного угла поворота векторов напряжения в каждой отдельной энергосистеме (или по всей схеме) можно указать их для одного - любого из узлов этой энергосистемы. Эти же параметры автоматически будут разнесены по всем остальным узлам энергосистемы (или по всей схеме).

2.3. Методы решения систем дифференциальных и линейных уравнений.

Полная математическая модель энергосистемы состоит из системы дифференциальных уравнений, описывающих поведение синхронных машин и нагрузки, а также системы алгеброических уравнений, описывающих состояние электрической сети.