Проблемы, связанные с моделированием нормальных, предельных, послеаварийных и самоустанавливающихся режимов в комплексе устойчивости решаются на основе использования метода компенсирующих э.д.с.[5] Комплекс программ устойчивости (КУ), разработанный ВНИИЭ и ВЦГТУ для ЕС ЭВМ, позволяет проводить комплексный расчёт и анализ устойчивости сложных энергосистем. С его помощью решаются следующие задачи : электрическое эквивалентирование , расчёт предельных установившихся режимов и траектории утяжеления, расчёт статической устойчивости , расчёт динамической устойчивости, моделирование и выбор средств противоаварийной автоматики. Метод опирается на три основных положения.
1. Представление активного (генераторного, нагрузочного) узла электрической сети специальным образом (введение в расчёт компенсирующих э.д.с.). Мощность генерации и нагрузки в узле можно представить соответствующими проводимостями (Sг,Sн,Yг,Yн), которые могут быть заменены проводимостью Gi, за которой приложена компенсирующая э.д.с. Эта э.д.с. обеспечивает выдерживание в узле заданной мощности:
Sзад=Sг-Sн . (1.31) 2. Использование компактной схемы исключения метода Гаусса с треугольной факторизацией для решения систем линейных алгебраических уравнений в форме:
YU=GE . (1.32)
3. Учёт нелинейности уравнений посредством поузлового использования метода Ньютона применительно к уравнениям компенсирующих э.д.с. Для активного узла можно написать уравнение компенсирующих э.д.с.:
Ŝi=Ûi (Ůi–Ėi)∙Gi . (1.33)
Метод позволяет определить слабые звенья энергосистемы ввиду своей многошаговости и независимости уравнений для каждого узла.
Организована система утяжеления установившихся режимов экстраполированием компенсирующих э.д.с. для последующих режимов по предыдущим, что значительно сокращает время расчёта. Предусмотрено автоматическое введение утяжеления по углу для более точного нахождения предельных режимов. Обеспечена хорошая скорость расчёта и высокая надёжность получения решения (в том числе в случае сильной неоднородности параметров электрической сети, наличии нулевой и отрицательных сопротивлений).
При исследовании нормальных и аварийных режимов работы Гидрокаскада была использована программа "ЭРА", разработанная ВНИИЭ. На рис.1. представлена схема электроснабжения района ГЭС-9 и ГЭС-12. Как видно из рис. 1. схема включает следующие элементы: генераторы, линии электропередач 110-220-330кВ, трансформаторы и электрические нагрузки. В соответствии с этим рассмотрим их математические модели, используемые в программе.
Рис.1. схема электроснабжения Каскада Свирских ГЭС.
2.2. Модель гидроагрегата
Структура уравнений синхронной машины выбирается при программировании с учётом того обстоятельства, что ряд вычисляемых переменных входит и в уравнения синхронных машин, и в уравнении сети. Расчёты потокораспределения в сети выполняются на каждом шаге интегрирования и занимают значительную долю всего машинного времени.
Синхронные машины представляют в уравнениях сети некоторой ЭДС Е (в общем случае переменной), подключённой за неизменным сопротивлением х, которое входит в матрицу сопротивления сети. Составить модель синхронной машины – это значит определить, какое именно сопротивление х должно быть использовано, и привести алгоритм расчёта модуля и фазы ЭДС Е.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.