Мероприятия для повышения устойчивости электроэнергетических систем

применение электрического или механического торможения генераторов.

III.  Повышение устойчивости средствами автоматики:

♦  применение автоматических регуляторов возбуждения синхронных машин (пропорционального пли сильного действия, комбинированных и т. п.);

♦ использование быстродействующих защит и противоаварийной автоматики;

♦  применение автоматического регулирования или аварийной разгрузки турбин;

♦ использование форсировки возбуждения синхронных машин;

♦  использование трехфазного или пофазного автоматического повторного включения оборудования;

♦ применение автоматического ввода резерва генерирующей мощности и оборудования;

♦  использование устройств ресинхронизации синхронных машин.

IV. Мероприятия эксплуатационного характера:

♦ выбор схемы соединения и режима системы с учетом требований устойчивости;

♦ обеспечение резервов активной и реактивной мощностей;

♦ управление переходными процессами с применением вычислительной техники;

♦ непрерывный диагностический контроль состояния оборудования электроэнергетической системы:

♦ отключение части синхронных машин в аварийных режимах;

♦ регулирование перетоков мощности по линиям электропередачи;

♦ отключение части потребителей при возникновении аварийных дефицитов активной и реактивной мощности в системе;

♦ разделение системы на несинхронно работающие части и ресинхронизация синхронных машин при возникновении асинхронного хода;

♦  использование самозапуска синхронных и асинхронных двигателей;

♦  регулирование коэффициента мощности синхронных машин;

♦ снижение напряжения у потребителей при возникновении дефицита активной и реактивной мощности;

♦ отделение электростанций или части генераторов в аварийных режимах.

Мероприятия I группы осуществляются путем конструктивных изменений параметров основных элементов, направленных на улучшение устойчивости и качества переходных процессов. Такие мероприятия должны быть предусмотрены на стадии проектирования новых элементов системы. После того как новые элементы системы разработаны и созданы, данные мероприятия, как правило, уже не могут быть осуществлены.

Группа II мероприятий получила название «дополнительные», поскольку они как бы дополняют основные элементы системы для обеспечения ус-тойчивости. Кроме того, они могут быть установлены дополнительно в ходе эксплуатации энергосистем.

Рассмотрим сущность мероприятий повышающих устойчивость электроэнергетических систем на примерах продольной ёмкостной компенсации и  повышения уровня напряжения.

Продольная ёмкостная компенсация

Устойчивость энергосистем может быть значительно увеличена путем последовательного включения в линию устройств продольной емкостной компенсации (УПК), выполненных в виде конденсаторных батарей.(рис.1)

Рис 1. Схема электрической системы с продольной емкостной

компенсацией

Если не учитывать потери и распределенность параметров линии, то ее эквивалентное сопротивление с УПК определяется выражением.

,                        (2.1)

где - степень компенсации.

При наличии на генераторе АРВ СД предельная мощность рассматриваемой системы электропередачи с УПК равна

                               (2.2)

Таким образом, увеличение пропускной способности зависит от степени компенсации: чем она выше, тем больше амплитуда характеристики мощности. Однако увеличение степени компенсации может привести к значительному увеличению токов КЗ, усложнению защиты линий. Исходя из этих условий, степень компенсации индуктивности линий не должна превышать 50-70 %.

При небольших длинах и номинальных напряжениях линии место установки УПК практически не оказывает влияния на ее эффективность. Для дальних линий электропередачи высокого напряжения эффективность УПК по увеличению пропускной способности зависит от места расположения компенсирующих устройств на линии, величины включенных в линию реДля повышения устойчивости систем электропередачи с УПК используется режим форсировки компенсации, т. е. автоматического уменьшения общего индуктивного сопротивления линии в аварийных режимах.

Повышение уровня напряжения на ЛЭП

Повышение напряжения (применение следующей ступени напряжения) уменьшает индуктивное сопротивление линии. Эта величина зависит от напряжения в соответствии с формулой приведения сопротивления линии к напряжению системы

(2.3)

На рис.3  построены угловые характеристики турбогенератора мощностью