Исследование влияния отключения генераторов на предельный угол и предельное время отключения короткого замыкания

Дополнительное задание № 4

Исследование влияния отключения генераторов на предельный угол и предельное время отключения короткого замыкания.

1.РАСЧЁТ ПРЕДЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ КЗ ПРИ N_Г=3

Проведём расчёт для выбранной схемы с тремя генераторами P_Σ=600 MВт

Исходные данные приведены на рисунках 1.1-1.4

Рисунок 1.1 – Исходные данные для расчёта схемы

Рисунок 1.2 – Ввод действий автоматики

Рисунок 1.3 – Ввод данных о генераторах системы

 Рисунок 1.4 – Ввод контролируемых параметров

Задаёмся временем расчёта 5 с, шагом печати 0,01 с. В результате расчётов с последовательным увеличением времени отключения линии, получим значение предельного времени отключения t_о.пр.=0,403 с, при котором устойчивость ещё сохраняется. При t_о.=0,404 с устойчивость системы нарушается. Отн. угол ротора t_о.пр.=0,403 с составил 66.96°.

Далее на рисунках 1.5 – 1.8 покажем графики зависимостей Рг₁₀, Qг₁₀ U₆, δ_10-1 от времени для t_о.пр.=0,403 с и t_о.=0,404 с соответственно. Рисунок 1.5 – Графики зависимостей Рг10 от времени для t_о.пр.=0,403 с и t_о.=0,404 сРисунок 1.6 – Графики зависимостей Qг10 от времени для t_о.пр.=0,403 с и t_о.=0,404 с

Pисунок 1.7 – Графики зависимостей δ_10-1 от времени для t_о.пр.=0,403 с и t_о.=0,404 с

Pисунок 1.8 – Графики зависимостей U₆ от времени для t_о.пр.=0,403 с и t_о.=0,404 с

Далее смоделируем отключение одного из генераторов путём изменения их суммарной мощности P_Σ с 600 МВт до 400 путём введения команды автоматики «изменить генератор» с коэф. 0.667( рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 – Ввод действий автоматики

В результате устойчивость системы восстановилась. Найдём предельное время сохранения устойчивости системы данном режиме.

В результате расчётов с увеличением времени отключения линии, получим значение предельного времени отключения t_о.пр.=0,417 с, при котором устойчивость сохраняется. При t_о.=0,418 с устойчивость системы нарушается. Отн. угол ротора t_о.пр.=0,417 с составил 72.58°.

Далее на рисунках 1.10 – 1.13 покажем графики зависимостей Рг₁₀, Qг₁₀ U₆, δ_10-1 от времени для t_о.пр.=0,417 с и t_о.=0,418 с соответственно.

Рисунок 1.10 – Графики зависимостей Рг10 от времени для t_о.пр.=0,417 с и t_о.=0,418 с

Рисунок 1.11 – Графики зависимостей Qг10 от времени для t_о.пр.=0,417 с и t_о.=0,418 с

Pисунок 1.12 – Графики зависимостей δ_10-1 от времени дляt_о.пр.=0,417 с и t_о.=0,418 с

Pисунок 1.13 – Графики зависимостей U₆ от времени для t_о.пр.=0,417 с и t_о.=0,418 с

Таким образом, при отключении одного из 3х генераторов предельное время сохранения устойчивости системы увеличивается на 0.014 с.

2.РАСЧЁТ ПРЕДЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ КЗ ПРИ N_Г=2

В предыдущем пункте было получено значение предельного времени отключения t_о.пр для двух генераторов с Р_Σ= 400 МВ, которое составило 0,417 с, при котором устойчивость ещё сохранялась. При t_о.=0,418 с устойчивость системы нарушалась. Там же приведены графики зависимостей P_г,Q_г, относительного угла ротора и U₆ от t.

В данном пункте будет производиться расчёт для системы с двумя генераторами.

Рисунок 2.1 – Исходные данные для расчёта схемы

Рисунок 2.2 – Ввод данных о генераторах системы

Далее смоделируем отключение одного из генераторов путём изменения их суммарной мощности P_Σ с 400 МВт до 200 путём введения команды автоматики «изменить генератор» с коэф. 0.5( рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Ввод действий автоматики

В результате устойчивость системы не восстановилась. Найдём предельное время сохранения устойчивости системы данном режиме.

В результате расчётов с последовательным увеличением времени отключения линии, получим значение предельного времени отключения t_о.пр.=0,427 с, при котором устойчивость сохраняется. При t_о.=0,428 с устойчивость нарушается. Отн. угол ротора t_о.пр.=0,427 с составил 71.36°.

Далее на рисунках 2.4 – 2.7 покажем графики зависимостей Рг₁₀, ,Qг_10, U_6, δ_10-1, от времени для t_о.пр.=0,427 с и t_о.=0,428 с соответственно.

 Рисунок 2.4 – Графики зависимостей Рг10 от времени для t_о.пр.=0,427 с и t_о.=0,428 с

Рисунок 1.11 – Графики зависимостей Qг10 от времени для t_о.пр.=0,427 с и t_о.=0,428 с

Pисунок 1.12 – Графики зависимостей δ_10-1 от времени дляt_о.пр.=0,427 с и t_о.=0,428 с

Pисунок 1.13 – Графики зависимостей U₆ от времени для t_о.пр.=0,427 с и t_о.=0,428 с

Таким образом, при отключении одного из 2х генераторов предельное время сохранения устойчивости системы увеличивается на 0.01 с.

3.РАСЧЁТ ПРЕДЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ КЗ ПРИ N_Г=1

В предыдущем пункте было получено значение предельного времени отключения t_о.пр для двух генераторов с Р_Σ= 200 МВ, которое составило 0,427 с, при котором устойчивость ещё сохранялась. При t_о.=0,428 с устойчивость системы нарушалась. Там же приведены графики зависимостей P_г,Q_г, относительного угла ротора и U₆ от t.

В данном пункте будет производиться расчёт для системы с одним генератором.

Рисунок 3.1 – Исходные данные для расчёта схемы

Рисунок 3.2 – Ввод данных о генераторах системы

Далее смоделируем отключение одного путём изменения его мощности P с 200 МВт до 0 путём введения команды автоматики «изменить генератор» с коэф. 0 (рисунок 3.3)

Рисунок 2.3 – Ввод действий автоматики

В результате устойчивость системы не восстановилась. Найдём предельное время сохранения устойчивости системы данном режиме.

В результате устойчивость системы нарушается при любом времени кз, так как мощность в узле падает до 0.

Далее на рисунках 3.4 – 3.7 покажем графики зависимостей Рг₁₀, ,Qг_10, U_6, δ_10-1 от времени для t_о.пр.=0,4 .

Рисунок 3.4 – Графики зависимостей Рг10 от времени дляt_о.пр.=0,4 с

Рисунок 3.5 – Графики зависимостей Qг10 от времени для t_о.пр.=0,4 с

Рисунок 3.6 – Графики зависимостей δ_10-1 от времени для t_о.пр.=0,4 с

Рисунок 3.7 – Графики зависимостей U₆ от времени для t_о.пр.=0,4 с

Таблица 3.1 –- Результаты исследования

Число генераторов		Время, с	Изменение времени, %	Предельный угол, град	Изменение угла, %
3	баланс	0.403		66,96
	небаланс	0.404
2	баланс	0.417	3,5	72,58	8,4
	небаланс	0.418
1	баланс	0.427	2,4	71.36	1.7
	небаланс	0.428
0		Любое(0,4)	67,5	34.49	51,67