Компьютерное моделирование изменения нагрузки генератора во времени

5 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ НАГРУЗКИ ГЕНЕРАТОРА ВО ВРЕМЕНИ

Имеем в общем случае уравнение:

                                                 (5.1)

Величини   и   определяются свойствами потребителей, коэффициент же     зависит от характеристики генераторов, сети, автоматических регуляторов возбуждения. В ряде случаев последние имеют уставку, изменяющуюся пропорционально изменению частоты, что, как известно, благоприятно сказывается на балансе реактивных мощностей в условиях значительного снижения частоты.

При большом количестве и разнообразии потребителей современных энергосистем  среди  них, могут присутствовать потребители с самой  различной степенью зависимости нагрузки от частоты. Поэтому эта зависимость может быть представлена в весьма общем виде :

                                 (5.2)

Зависимость (1.2) можно считать просто общим математическим выражением характеристики нагрузки, возрастающей с ростом частоты. Можно, однако, за каждым членом правой части (1.2) видеть определенную категорию потребителей. Так, первому члену () будут соответственно печи, лампы накаливания, потребители на выпрямленном токе и т. п., питающиеся от шин напряжением на которых не зависит от частоты, или имеющие собственные регуляторы напряжения или мощности; второму члену – вращающиеся механизмы с постоянным моментом сопротивления (например, металлорежущие станки);  третьему – механизмы с моментом сопротивления, пропорциональному частоте вращения (например, определенным трением о воздух); последующим членам соответствуют механизмы с вентиляторным моментом сопротивления при различной величине статического противонапора. Разумеется, могут быть потребители, зависимость нагрузки которых от частоты характеризуется дробным показателем степени. Такую нагрузку естественно распределить между потребителями с ближайшими целыми показателями.

Величина   может достаточно сильно изменяться в течение суток вследствие изменения, как состава потребителей, так и зависимости напряжения от частоты. Необходимая область определения    составляет 50-45 Гц, что соответствует области возможного изменения частоты в аварийных условиях при работе АЧР.

Наконец, серия испытаний, проведенных в ряде энергосистем, дала значения   от 1-3, что позволяет при общих или приблизительных расчетах принимать  =2.

Субсистема  (рисунок 5) реализует нагрузку генератора во времени. В свою очередь нагрузка состоит из реактивной и активной.

Х = 1

R = 0,25

В начальный момент времени генератор работает без нагрузки, т.е. в режиме холостого хода (х.х.). Затем через время  t= 0,5с включается нагрузка, а далее t=10с увеличивается на 10%.