Компьютерное моделирование изменения частоты в ЭЭС при нарушении баланса активной мощности, страница 2

На рисунках 3.6 - 3.10 приведены осциллограммы изменения частоты и перетока мощности в двух машинной системе при мгновенном увеличении мощности нагрузки на 2% в одной из энергосистем с учетом различных факторов.

На (рис. 3.6) приведены осциллограммы для случая, когда отсутствует регулирование частоты и перетока мощности (выключены переключатели 10, 11 и 13, 14) и работают только регуляторы скорости турбин в обеих частях ЭЭС. Возмущение возникло в виде 2% мгновенного увеличения мощности в первой части ЭЭС в момент времени t=1сек. Обе части ЭЭС одинаковы и статические характеристики автоматических регуляторов частоты вращения (АРЧВ) имеют одинаковую крутизну. Как следует из рисунка в начале большую дополнительную мощность берет на себя первая станция, а затем за счет возникшего перетока мощности начинает нагружаться вторая станция. Поэтому в начале сильнее уменьшается частота в первой части ЭЭС, а затем во второй.  Уменьшается среднее значение частоты ЭЭС и возникают колебания мгновенных значений частот в обеих частях ЭЭС и перетока мощности. В установившемся режиме переток мощности равен половине наброса мощности, т.е. дополнительная мощность между станциями распределилась поровну. Частоты в обеих частях ЭЭС равны и уменьшились, примерно, на 0,155 Гц.

На (рис. 3.7) приведены осциллограммы для тех же начальных условий, что и в предыдущем, отличие только в том, что АРЧВ имеют разную   крутизну характеристик регуляторов скорости .

;   .

Как видно из осциллограмм  переток мощности между частями ЭЭС увеличился, е. дополнительная мощность между станциями распределилась пропорционально крутизне характеристик регуляторов скорости . Первая станция приняла на себя ,примерно, 30%, а вторая- 70%.Частоты в обеих частях ЭЭС уменьшились, примерно, на 0,165 Гц. Из сравнения рисунков 3.6 и 3.7 следует, что уменьшение крутизны характеристик регуляторов скорости  снижает колебательность переходного процесса.

На рисунке  3.8 приведены осциллограммы для случая, когда работают  регуляторы частоты и перетока мощности первой станции, а аналогичные регуляторы второй станции отключены (включены переключатели 10, 11 и выключены 13, 14) Работают так же регуляторы скорости турбин в обеих частях ЭЭС. Возмущение возникло в виде 2% мгновенного увеличения мощности в первой части ЭЭС в момент времени t=1сек. Обе части ЭЭС одинаковы и статические характеристики автоматических регуляторов частоты вращения (АРЧВ) имеют одинаковую крутизну.

Как следует из рисунка ведущая по частоте первая станция увеличивает частоту в обеих частях ЭЭС до номинальной. Переток мощности между станциями в установившемся режиме отсутствует так как всю дополнительную мощность возникшую в первой части ЭЭС приняла на себя первая станция.

На (рис. 3.9) приведены осциллограммы для случая, когда работают  регуляторы частоты и перетока мощности первой станции, а аналогичные регуляторы второй станции отключены  Работают так же регуляторы скорости турбин в обеих частях ЭЭС. Возмущение возникло в виде 2% мгновенного увеличения мощности во второй части ЭЭС в момент времени t=1сек. АРЧВ имеют разную   крутизну характеристик регуляторов скорости .

;   .

В этом случае, как видно из рисунка  3.9, резерва мощности ведущей по частоте станции оказалось недостаточно, чтобы поднять частоту ЭЭС до номинальной. Переток мощности изменил свой знак т.е. направление перетока из второй части ЭЭС в первую. Первая станция скомпенсировала только 90%  наброса мощности во второй части ЭЭС. В результате чего в установившемся режиме частота ЭЭС уменьшилась на 0,05Гц.

Для восстановления номинальной частоты ЭЭС можно включить регуляторы частоты и перетока мощности второй станции. Результаты такого включения представлены на (рис. 3.10). Как видно из рисунка частота ЭЭС  в этом случае восстанавливается.

3.5 Моделирование изменения частоты в трех машинной системе

Как видно из структурной схемы системы автоматического регулирования частоты по мгновенному отклонению применительно к двух машинной системе рисунок 2.5 ее компьютерную модель можно распространить на трех машинную систему.

Рассмотрим энергосистему, состоящую из трех энергорайонов рисунок 3.11.

 

Рисунок 3.11

Особенностью такой энергосистемы является то, что каждый энергорайон  характеризуется  не только своей генерируемой Р_Г и потребляемой Р_Н  мощностями, но и обменными перетоками мощности со смежными районами Р_ij. Посколькупереток мощности связан обязательно с двумя энергорайонами, то в модели необходимо учитывать перетоки мощности между каждыми районами.

Виртуальная модель автоматического регулирования частоты и мощности по мгновенному отклонению рисунок для трех машинной  системы приведена на рисунке 3.12.

Субсистемы 1,2 и 3 моделируют системы регулирования скорости вращения турбин и автоматического регулятора частоты и перетока мощности. В качестве на рисунке 3.13 приведена развернутая субсистема 1.