Η έννοια της σταθερότητας της παράλληλης λειτουργίας συστημάτων ισχύος. Δυναμική ευστάθεια συστημάτων ισχύος

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΣΥΣΤΗΜΑ

Αν
στατικός
σταθερότητα
χαρακτηρίζει
που έχει καθιερώσει τον τρόπο λειτουργίας του συστήματος, στη συνέχεια στο
αποκαλύπτει η ανάλυση δυναμικής σταθερότητας
την ικανότητα ενός συστήματος να διατηρεί μια σύγχρονη λειτουργία
εργάζονται κάτω από μεγάλες αναταραχές. Μεγάλο
διαταραχές προκύπτουν για διάφορα σύντομα
βραχυκυκλώματα, αποσυνδέσεις ηλεκτρικών γραμμών,
γεννήτριες, μετασχηματιστές κ.λπ. Σε μεγάλο
Οι διαταραχές περιλαμβάνουν επίσης αλλαγές ισχύος
μεγάλο φορτίο, απώλεια διέγερσης οποιουδήποτε
γεννήτρια, συμπερίληψη μεγάλων κινητήρων. Ενας
από τις συνέπειες της αναστάτωσης που έχει προκύψει είναι
απόκλιση των στροφών περιστροφής των δρομέων των γεννητριών
από σύγχρονη - ταλάντωση των ρότορων των γεννητριών.

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΣΧΥΟΣ

Εάν, μετά από κάποια διαταραχή, οι αμοιβαίες γωνίες των διανυσμάτων
θα πάρουν ορισμένες τιμές (οι ταλαντώσεις τους θα εξασθενήσουν γύρω
τυχόν νέες τιμές), τότε θεωρείται ότι η δυναμική
η σταθερότητα διατηρείται. Εάν τουλάχιστον μία γεννήτρια
τότε ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται σε σχέση με το πεδίο του στάτορα
αυτό είναι σημάδι παραβίασης της δυναμικής σταθερότητας. Ολα για όλα
η περίπτωση της δυναμικής σταθερότητας του συστήματος μπορεί να κριθεί από
εξαρτήσεις f t που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της άρθρωσης
λύση του συστήματος εξισώσεων κίνησης των ρότορων των γεννητριών. Αλλά
υπάρχει μια απλούστερη και πιο διαισθητική μέθοδος που βασίζεται σε
ενεργειακή προσέγγιση για την ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας,
που ονομάζεται γραφική μέθοδος ή μέθοδος
περιοχές.

Σκεφτείτε την περίπτωση που ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής λειτουργεί
μέσω της γραμμής διπλού κυκλώματος στα ελαστικά ατελείωτα
ισχύς (Εικόνα 14.1, α). Συνθήκη σταθερότητας
εξαιρείται η τάση διαύλου συστήματος (U const).
παλινδρόμηση των ρότορων των γεννητριών του συστήματος λήψης και
πολύ
απλοποιεί
ανάλυση
δυναμικός
βιωσιμότητα. Εμφανίζεται το ισοδύναμο κύκλωμα συστήματος
στην Εικόνα 14.1, β. Η γεννήτρια περιλαμβάνεται στο ισοδύναμο κύκλωμα
αντίσταση μετάβασης X d και EMF εξ.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Η ισχύς που παρέχεται από τη γεννήτρια στο σύστημα είναι
είναι ίση με την ισχύ του στροβίλου και συμβολίζεται με P0
, ένεση
ρότορας γεννήτριας - 0. Χαρακτηριστικό ισχύος,
το αντίστοιχο
κανονικός
(προ έκτακτης ανάγκης)
καθεστώς, γράφουμε χωρίς να λάβουμε υπόψη τη δεύτερη αρμονική που
αρκετά
επιτρεπτός
v
πρακτικούς υπολογισμούς.
Λαμβάνοντας την εξίσωση E, λαμβάνουμε την έκφραση για το χαρακτηριστικό
ισχύς με την ακόλουθη μορφή:
ΕΕ
Π
αμαρτία
XD
όπου
, (14.1)
X d X d X T 1 X L1 // X L 2 X T 2.
Η εξάρτηση για την κανονική λειτουργία εμφανίζεται στο
Εικόνα 14.1, d (καμπύλη 1).

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Ας υποθέσουμε ότι η γραμμή L2 αποσυνδέεται ξαφνικά.
Εξετάστε τη λειτουργία της γεννήτριας μετά την απενεργοποίησή της.
Ισοδύναμο κύκλωμα του συστήματος μετά την απενεργοποίηση
φαίνεται στο Σχ. 14.1, γ. Ολική αντίσταση
κατάσταση μετά από έκτακτη ανάγκη X d (p.a) X d X T 1 X L1 X T 2
θα αυξηθεί
επί
σύγκριση
με X d (σύνολο
αντίσταση κανονικής λειτουργίας). Αυτό θα προκαλέσει
μείωση του χαρακτηριστικού μέγιστης ισχύος
λειτουργία μετά την έκτακτη ανάγκη (καμπύλη 2, Εικ. 14.1, δ).
Μετά από μια ξαφνική αποσύνδεση της γραμμής,
μετάβαση
με
Προδιαγραφές
εξουσία
1
επί
χαρακτηριστικό 2. Λόγω της αδράνειας του ρότορα, η γωνία δεν είναι
μπορεί να αλλάξει αμέσως, οπότε το σημείο λειτουργίας
μετακινείται από το σημείο α στο σημείο β.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Στον άξονα που συνδέει τον στρόβιλο και τη γεννήτρια,
υπάρχει πλεονάζουσα ροπή ίση με τη διαφορά
ισχύς στροβίλου, η οποία δεν άλλαξε μετά
αποσύνδεση της γραμμής και νέα ισχύς της γεννήτριας
P P0 P (0). Υπό την επίδραση αυτής της διαφοράς, ο ρότορας
το αυτοκίνητο αρχίζει να επιταχύνει, προχωρώντας μέσα
πλευρά μεγάλων γωνιών
... Αυτή η κίνηση
επάλληλα στην περιστροφή του ρότορα με ένα σύγχρονο
ταχύτητα και την ταχύτητα περιστροφής που προκύπτει
ρότορας θα είναι ίσος με 0, όπου το 0 είναι σύγχρονο
ταχύτητα περιστροφής? - σχετική ταχύτητα.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Ως αποτέλεσμα της επιτάχυνσης του ρότορα, το σημείο λειτουργίας
κινείται κατά μήκος του χαρακτηριστικού 2. Ισχύς
η γεννήτρια αυξάνεται και η περίσσεια (επιτάχυνση)
ροπή (ανάλογη με τη διαφορά P P0 P (0)) -
μειώνεται. Η σχετική ταχύτητα αυξάνεται σε
σημεία με. Στο σημείο με υπερβολική ροπή γίνεται
ίση με μηδέν και η ταχύτητα είναι μέγιστη.
Η περιστροφή του ρότορα στην ταχύτητα δεν σταματά
σημείο γ, ο ρότορας με αδράνεια περνά αυτό το σημείο και
συνεχίζει να κινείται. Αλλά η υπερβολική ροπή στο
αυτό αλλάζει πρόσημο και αρχίζει να φρενάρει τον ρότορα.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Η σχετική ταχύτητα μειώνεται και στο σημείο δ
γίνεται μηδέν.
Η γωνία σε αυτό το σημείο φτάνει στο μέγιστο
αξίες. Αλλά στο σημείο δ η σχετική κίνηση
ο ρότορας δεν σταματά, γιατί στον άξονα του ρότορα
η γεννήτρια έχει υπερβολική ροπή πέδησης,
επομένως
στροφείο
ξεκινά
ΚΙΝΗΣΗ στους ΔΡΟΜΟΥΣ
v
την αντίθετη πλευρά, δηλ. προς το σημείο γ.
Ο ρότορας διέρχεται από το σημείο c με αδράνεια, κοντά στο σημείο b
η γωνία γίνεται ελάχιστη και αρχίζει μια νέα
ο κύκλος της σχετικής κίνησης του ρότορα. Απόσβεση
δονήσεις του ρότορα λόγω απωλειών ενέργειας στο
σχετική κίνηση του ρότορα.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Η υπερβολική ροπή συνδέεται με την υπερβολική ισχύ
έκφραση
Μ
όπου
R
,
- την προκύπτουσα ταχύτητα ρότορα.
Η αλλαγή ταχύτητας ταλάντευσης είναι αμελητέα
είναι μικρό σε σύγκριση με την ταχύτητα 0, άρα με
ένα σφάλμα επαρκές για εξάσκηση μπορεί να είναι
παίρνουμε το 0, και μετά παίρνουμε (εκφράζοντας M, P και 0
σε σχετικές μονάδες) M * R
0
0 1 .
, στο βαθμό που

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Θεωρώντας
μόνο
συγγενής
η κίνηση του ρότορα και η εργασία που γίνεται όταν
αυτή την κίνηση, όταν ο ρότορας κινείται
απειροελάχιστη γωνία d περιττή
η στιγμή κάνει στοιχειώδη δουλειά
M d. Χωρίς απώλειες, όλα δουλεύουν
πάει να αλλάξει την κινητική ενέργεια
ο ρότορας στη σχετική κίνησή του.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Κατά την περίοδο της κίνησης όταν υπερβαίνει
στιγμή
επιταχύνει
περιστροφή
στροφείο,
κινητική ενέργεια που αποθηκεύεται από τον ρότορα
η περίοδος της επιτάχυνσής του θα καθοριστεί από
τύπος
0
Fusk Рd f abc
0
,
όπου f abc είναι η σκιασμένη περιοχή abc on
εικ. 11.1, δ.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Αλλαγή στην κινητική ενέργεια
Η πέδηση υπολογίζεται ως
στροφείο
v
του
Μ
Ftorm Рd f cde
0
.
Τετράγωνα f abc
και
f cde ανάλογη προς
κινητική ενέργεια επιτάχυνσης και επιβράδυνσης,
ονομάζονται περιοχές επιτάχυνσης και επιβράδυνσης.
Κατά την περίοδο πέδησης, η κινητική ενέργεια
ο ρότορας μετατρέπεται σε δυναμική ενέργεια, η οποία
αυξάνεται με τη μείωση της ταχύτητας.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Στο σημείο δ, η κινητική ενέργεια είναι μηδέν, και για
τον προσδιορισμό της μέγιστης γωνίας εκτροπής του ρότορα
αρκεί να εκπληρωθεί η προϋπόθεση
Μέγιστη
Fusk Ftorm
,
έτσι, στη μέγιστη γωνία παραμόρφωσης
η περιοχή επιτάχυνσης είναι ίση με την περιοχή πέδησης.
Μέγιστη δυνατή περιοχή πέδησης
καθορίζεται από τη γωνία c. Αν η μέγιστη γωνία
υπερβαίνει την τιμή του cr, στη συνέχεια στον άξονα του ρότορα της γεννήτριας
θα εμφανιστεί μια υπερβολική ροπή επιτάχυνσης (P0 PG) και
η γεννήτρια θα είναι εκτός συγχρονισμού.

Ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος με τη γραφική μέθοδο

Στο Σχ. 14.1, d, η περιοχή cdm είναι η μέγιστη
πιθανή περιοχή επιτάχυνσης. Έχοντας ορίσει
αυτό, μπορείτε να υπολογίσετε το απόθεμα της δυναμικής
βιωσιμότητα.
Συντελεστής
στοκ
καθορίζεται από τον τύπο
Fcdm Fabc
Kz
100%
Fabc
.

Ο πιο συνηθισμένος τύπος διαταραχής στην οποία
απαιτείται ανάλυση της δυναμικής σταθερότητας στο σύστημα,
είναι βραχυκύκλωμα. Εξετάστε τη γενική περίπτωση
ασύμμετρο βραχυκύκλωμα στην αρχή της γραμμής προς
Εικόνα 14.2, α. Εμφανίζεται το ισοδύναμο κύκλωμα του συστήματος για τη λειτουργία βραχυκυκλώματος
(n)
στην Εικόνα 14.2, β. Πρόσθετη αντίδραση Χ περιλαμβάνεται στο
σημείο βραχυκυκλώματος, εξαρτάται από τον τύπο του βραχυκυκλώματος και προσδιορίζεται
ίδιο με το στοιχείο 2 .: X (2) X 2, X (1) X 2 X, 0 X (1,1) X 2 // X 0, όπου X 2
και X 0 - συνολικές αντιστάσεις αντίστροφης και μηδενικής
ακολουθίες αντίστοιχα. Μετά την εμφάνιση βραχυκυκλώματος
η ισχύς που μεταφέρεται από τη γεννήτρια στο σύστημα θα αλλάξει,
καθώς και τη συνολική αντίσταση της άμεσης ακολουθίας,
σύνδεση της γεννήτριας στο σύστημα.

Δυναμική σταθερότητα σε βραχυκυκλώματα στο σύστημα

Δυναμική σταθερότητα σε βραχυκυκλώματα στο σύστημα

Τη στιγμή του βραχυκυκλώματος λόγω αλλαγής των παραμέτρων του κυκλώματος
υπάρχει μια μετάβαση από ένα χαρακτηριστικό
ρεύμα σε άλλον (Εικόνα 14.3). Από τον ρότορα
κατέχει
μηχανικός
αδράνεια,
τότε
ένεση
και το δεδομένο
η ισχύς της γεννήτριας μειώνεται στην τιμή P (0).
Ταυτόχρονα, η ισχύς του στροβίλου δεν αλλάζει εν όψει
καθυστερήσεις των ρυθμιστών του. Στον ρότορα της γεννήτριας
εμφανίζεται
μερικοί
υπέρβαση
στιγμή,
καθορίζεται από την πλεονάζουσα ισχύ (P P0 P (0)). Υπό
Με τη δράση αυτής της στιγμής, ο ρότορας της γεννήτριας ξεκινά
επιταχύνετε, η γωνία αυξάνεται.

Δυναμική σταθερότητα σε βραχυκυκλώματα στο σύστημα

Ποιοτικά, η διαδικασία προχωρά με τον ίδιο τρόπο όπως και στο
την προηγούμενη περίπτωση ξαφνικής αποσύνδεσης της γραμμής.
Από τη γραμμή L2, όπως κάθε άλλο στοιχείο
σύστημα ισχύος, έχει προστασία, μέσω ορισμένων
φορά που θα αποσυνδεθεί από τους διακόπτες Β1 και Β2. το
ο χρόνος υπολογίζεται ως
τοφ τςζ τοφ
,
όπου tsz
- πραγματικός χρόνος λειτουργίας προστασίας·
απενεργοποίηση - χρόνος λειτουργίας των διακοπτών Β1 και Β2.

Δυναμική σταθερότητα σε βραχυκυκλώματα στο σύστημα

Ο χρόνος απενεργοποίησης αντιστοιχεί στη γωνία απενεργοποίησης του βραχυκυκλώματος απενεργοποίησης.
Η αποσύνδεση του βραχυκυκλώματος προκαλεί μετάβαση από το χαρακτηριστικό
ισχύς λειτουργίας έκτακτης ανάγκης 2 ανά χαρακτηριστικό
λειτουργία μετά την έκτακτη ανάγκη 3. Σε αυτήν την περίπτωση, το σήμα αλλάζει
υπέρβαση
στιγμή;
αυτός
στροφές
από
επιταχυνόμενος σε επιβράδυνση. Ο ρότορας, το φρενάρισμα,
συνεχίζει να κινείται προς την κατεύθυνση της αύξησης της γωνίας λόγω της κινητικής
ενέργεια. Αυτή η κίνηση θα συνεχιστεί μέχρι εκείνα
έως ότου η περιοχή πέδησης f dcfg γίνει ίση
περιοχή επιτάχυνσης f abcd.

Δυναμική σταθερότητα σε βραχυκυκλώματα στο σύστημα

Αλλά η κίνηση του ρότορα δεν σταματά, αφού πάνω του
πράξεις
φρένο
υπέρβαση
στιγμή,
καθορίζεται από την υπερβολική ισχύ Рtorm Р f Р0. Στροφείο,
επιταχύνοντας, αρχίζει να κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Η ταχύτητά του είναι μέγιστη στο σημείο n. Μετά το σημείο ν
η σχετική ταχύτητα αρχίζει να μειώνεται και
γίνεται μηδέν στο σημείο z. Αυτό το σημείο
καθορίζεται από την ισότητα των περιοχών f nefgd και f xnz.
Λόγω των απωλειών ενέργειας, οι ταλαντώσεις του ρότορα θα
αποσύνθεση γύρω από μια νέα θέση ισορροπίας
κατάσταση μετά από έκτακτη ανάγκη - σημείο n.

Δυναμική σταθερότητα σε βραχυκυκλώματα στο σύστημα

Με τριφασικό βραχυκύκλωμα στην αρχή της γραμμής
αμοιβαίος
αντίσταση
συστήματα
γίνεται
απείρως μεγάλο, αφού η αντίσταση
αντίδραση X (3) 0. Σε αυτή την περίπτωση, το χαρακτηριστικό ισχύος
η λειτουργία έκτακτης ανάγκης συμπίπτει με τον άξονα της τετμημένης
(Εικόνα 14.4).
Στροφείο
γεννήτρια
ξεκινά
του
σχετική κίνηση υπό την επίδραση της περίσσειας
ροπή ίση με τη μηχανική ροπή του στροβίλου.
Η διαφορική εξίσωση της κίνησης του δρομέα στο
αυτό έχει τη μορφή
Tj
δ 2
dt
2
P0
.
(14.4)

Ανάλυση τριφασικού βραχυκυκλώματος με γραφική μέθοδο

Αυτή η εξίσωση είναι γραμμική
αναλυτική λύση. Ας ξαναγράψουμε
(14.4) στην ακόλουθη μορφή
d P0
2
dt T j
dt
και έχει
την εξίσωση
δ 2
,
από όπου παίρνουμε το ολοκλήρωμα της αριστερής και της δεξιάς πλευράς,
παίρνω
P0
t c1
Tj
.
(14.5)

Ανάλυση τριφασικού βραχυκυκλώματος με γραφική μέθοδο

Στο t 0, η σχετική ταχύτητα του ρότορα είναι 0 και,
επομένως, c1 0. Ενσωμάτωση ξανά
(14.5), παίρνουμε
P0 t 2
γ2
Tj 2
.
Η σταθερά ολοκλήρωσης c2 προσδιορίζεται από
συνθήκες: 0, c2 0 σε t 0. Τέλος, η εξάρτηση
γωνία από το χρόνο έχει τη μορφή
2
P0 t
0
Tj 2
.(14.6)

Ανάλυση τριφασικού βραχυκυκλώματος με γραφική μέθοδο

Η οριακή γωνία ενεργοποίησης ενός τριφασικού βραχυκυκλώματος μπορεί
να προσδιοριστεί από την έκφραση (14.3), απλοποιημένη
συνθήκη Pmax 2 0:
cos off
P0 cr 0 Pmax 3 cos cr
Pmax 3
.

Ανάλυση τριφασικού βραχυκυκλώματος με γραφική μέθοδο

Περιορίστε το χρόνο διαδρομής σε τριφασικό βραχυκύκλωμα
καθορίζεται από την έκφραση (14.7):
toff πρ
2T j off pr 0
P0
.

Η εξίσωση κίνησης του ρότορα είναι μη γραμμική και δεν μπορεί
αποφασίζεται αναλυτικά. Η εξαίρεση είναι
πλήρης επαναφορά ισχύος σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης, δηλ.
Ραββίνος μέγιστο 0 που συζητήθηκε παραπάνω. Η εξίσωση
(14.4)
λυθεί
μεθόδους
αριθμητικός
ενσωμάτωση. Ένα από αυτά είναι η μέθοδος
διαδοχικά διαστήματα, εικονογραφώντας
φυσική εικόνα της διαδικασίας.
Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, ολόκληρη η διαδικασία λικνίσματος
ο ρότορας της γεννήτριας χωρίζεται σε διάφορα διαστήματα
χρόνο t και για καθένα από αυτά διαδοχικά
υπολογίζεται η προσαύξηση της γωνίας.

Επίλυση της εξίσωσης κίνησης του δρομέα με τη μέθοδο των διαδοχικών διαστημάτων

Τη στιγμή του βραχυκυκλώματος, η ισχύς παρέχεται από τη γεννήτρια
πέφτει και υπάρχει κάποια περίσσεια ισχύος P (0).
Για ένα μικρό χρονικό διάστημα t, μπορούμε να υποθέσουμε ότι
ότι η πλεονάζουσα ισχύς κατά το διάστημα αυτό
παραμένει αναλλοίωτο. Ενσωμάτωση έκφρασης (14.4),
στο τέλος φτάνουμε στο τέλος του πρώτου διαστήματος
ρε
t 2
V (1) (0) t c1, (1) (0)
γ2.
dt
2

Επίλυση της εξίσωσης κίνησης του δρομέα με τη μέθοδο των διαδοχικών διαστημάτων

Η σχετική ταχύτητα του ρότορα τη στιγμή του βραχυκυκλώματος είναι ίση με
μηδέν (c1 0), και επομένως τη σχετική ταχύτητα
ρότορας στο τέλος του πρώτου διαστήματος είναι ίσος με V (1). Στο
t 0 γωνία 0, επομένως c2 0. Η επιτάχυνση 0 μπορεί
να υπολογιστεί από το (9.1):
0
P (0)
Tj
,
αυτό υπονοεί
(1)
P (0) t 2
Tj 2
.

Επίλυση της εξίσωσης κίνησης του δρομέα με τη μέθοδο των διαδοχικών διαστημάτων

Εδώ η γωνία και ο χρόνος εκφράζονται σε ακτίνια. V
στους πρακτικούς υπολογισμούς, η γωνία εκφράζεται σε μοίρες και
χρόνος - σε δευτερόλεπτα:
(χαλάζι)
t (γ)
360 f
0
t (rad)
(0)
(χαρούμενος)
, (14.8)
. (14.9)

Επίλυση της εξίσωσης κίνησης του δρομέα με τη μέθοδο των διαδοχικών διαστημάτων

Χρησιμοποιώντας τα (14.8) και (14.9) και λαμβάνοντας υπόψη ότι
T j (γ)
T j (rad)
0
,
παίρνουμε
(1)
P (0)
360 f t P (0)
0
0 Κ
Tj
2
2
2
,
όπου
360 f t 2
κ
Tj
.
(14.10)

Επίλυση της εξίσωσης κίνησης του δρομέα με τη μέθοδο των διαδοχικών διαστημάτων

Η επιτάχυνση που δημιουργείται στο δεύτερο διάστημα είναι
ανάλογη με την πλεονάζουσα ισχύ στο τέλος της πρώτης
διάστημα P (1). Κατά τον υπολογισμό της προσαύξησης της γωνίας σε
κατά το δεύτερο διάστημα, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι
ότι εκτός από την επιτάχυνση που ενεργεί σε αυτό το διάστημα
(1) ο ρότορας έχει ήδη ταχύτητα V (1) στην αρχή του διαστήματος:
(2) V (1) t
όπου
(1) t 2
2
V (1) t K
P (1)
, (14.11)
2
P (1) P0 Pmax sin 1
.

Επιτάχυνση (0)
αλλάζει κατά την πρώτη
διάστημα
χρόνος,
επομένως
Για
πτώση
σφάλματα στον υπολογισμό της τιμής ταχύτητας V1
είναι απαραίτητο να υποθέσουμε ότι στο πρώτο διάστημα
η μεσαία επιτάχυνση είναι σε ισχύ
(0) Τετ
(0) (1)
2
.

Μετά ο συγγενής
τύπος
Ταχύτητα
V (1) (0) av t
(0) (1)
2
θα
εκφράζεται
t.
Αντικαθιστώντας αυτήν την έκφραση σε (14.11), λαμβάνουμε
(2)
ή
(0) (1)
2
t
2 (1) t 2
2
(0) t 2
2
(2) (1) K R (1)
(1) t 2,
.

Αύξηση γωνίας στις επόμενες
υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο:
διαστήματα
(n) (n 1) K P (n 1).
Εάν στην αρχή κάποιου διαστήματος Κ - συμβεί
βραχυκύκλωμα διακοπής λειτουργίας και, στη συνέχεια, η υπερβολική ισχύς ξαφνικά
ποικίλλει από κάποια τιμή P (K 1) (Εικόνα 14.6)
P (K 1)
πριν
, που αντιστοιχεί στη μετάβαση από
χαρακτηριστικά 1 έως 2.

Για να προσδιορίσετε την πλεονάζουσα ισχύ κατά την εναλλαγή από μία λειτουργία (1)
σε άλλον (2)

Αύξηση γωνίας στην αρχή
Η ενεργοποίηση βραχυκυκλώματος ορίζεται ως
(Κ) (Κ 1) Κ
διάστημα
μετά
P (K 1) P (K 1)
2
. (14.12)
Υπολογισμός με τη μέθοδο των διαδοχικών διαστημάτων
κρατιέται μέχρι τη γωνία
δεν θα ξεκινήσει
μειωθεί, ή γίνεται σαφές ότι η γωνία
μεγαλώνει απεριόριστα, δηλ. σταθερότητα μηχανής
παραβιάζεται.

Πληρωμή
δυναμικός
βιωσιμότητα
συγκρότημα
εκτελείται με την ακόλουθη σειρά.
συστήματα
1. Υπολογισμός της κανονικής λειτουργίας του ηλεκτρικού συστήματος
πριν από την εμφάνιση βραχυκυκλώματος. Ο υπολογισμός καταλήγει στις τιμές
EMF σταθμών παραγωγής ενέργειας (Ei) και οι γωνίες μεταξύ τους.
2. Σχεδίαση ισοδύναμων κυκλωμάτων αντίστροφης και μηδενικής
αλληλουχίες και προσδιορισμός του αποτελέσματός τους
αντιστάσεις σε σχέση με το σημείο βραχυκυκλώματος και το σημείο μηδέν
δυναμικό του κυκλώματος. Υπολογισμός πρόσθετων αντιδράσεων
X (ιδ) που αντιστοιχεί στο θεωρούμενο SC.
3. Υπολογισμός δικών και αμοιβαίων αγωγιμοτήτων για όλους
σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής του συστήματος σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης και μετά
τρόπους λειτουργίας.

Δυναμική σταθερότητα πολύπλοκων συστημάτων

4. Υπολογισμός γωνιακών μετατοπίσεων ρότορων μηχανής χρησιμοποιώντας
μέθοδος διαδοχικών διαστημάτων. Ορισμός αξιών
η ισχύς που παρέχεται από τα μηχανήματα στην αρχή του πρώτου διαστήματος:
P1 E12Y11 αμαρτία 11 E1E2Y12 αμαρτία 12 12 ...
P2 E2 E1Y21 αμαρτία 21 21 E22Y22 αμαρτία 22 ...
…………………………………………………..
5. Ορισμός
διάστημα:
υπέρβαση
P1 (0) P10 P1
P2 (0) P20 P2
εξουσία
v
η αρχη
ο πρώτος
,
,
………………….
όπου P, P
και τα λοιπά. - η ισχύς που παράγεται από τις μηχανές
20
10
τη στιγμή που προηγείται του βραχυκυκλώματος.

Δυναμική σταθερότητα πολύπλοκων συστημάτων

6. Υπολογισμός των γωνιακών μετατοπίσεων των ρότορων των γεννητριών σε
κατά το πρώτο διάστημα t:
1 (1) Κ1
2 (1) Κ 2
P1 (0)
2
P2 (0)
,
,
2
……………………
Στο δεύτερο και τα επόμενα διαστήματα, οι εκφράσεις για το γωνιακό
οι μετατοπίσεις έχουν τη μορφή:
1 (n) 1 (n 1) К1 Р1 (n 1)
,
2 (n) 2 (n 1) K 2 P2 (n 1)
,
………………………………..
Οι συντελεστές K υπολογίζονται σύμφωνα με την έκφραση
(14.10).

Δυναμική σταθερότητα πολύπλοκων συστημάτων

7. Προσδιορισμός των τιμών των γωνιών στο τέλος του πρώτου -
η αρχή των δεύτερων διαστημάτων
1 (n) 1 (n 1) 1 (n)
,
2 (n) 2 (n 1) 2 (n)
,
…………………………
όπου 1 (n 1), 2 (n 1), κ.λπ. - τιμές γωνίας στο τέλος
προηγούμενο διάστημα.

Δυναμική σταθερότητα πολύπλοκων συστημάτων

8. Εύρεση νέων τιμών αμοιβαίων γωνιών
Απόκλιση ρότορα:
12 1 2
,
13 1 3
,
…………….
Αφού προσδιορίσετε αυτές τις τιμές, προχωρήστε στον υπολογισμό
επόμενο διάστημα, δηλ. υπολογίζει την ισχύ σε
την αρχή αυτού του διαστήματος και στη συνέχεια ο υπολογισμός επαναλαμβάνεται,
ξεκινώντας από το στοιχείο 5.

Δυναμική σταθερότητα πολύπλοκων συστημάτων

Τη στιγμή της αποσύνδεσης, η ζημιά είναι δική του
και οι αμοιβαίες αγωγιμότητες των κλάδων αλλάζουν. Γωνία
μετατόπιση των ρότορων στο πρώτο χρονικό διάστημα
μετά την αποσύνδεση προσμετρώνται για το καθένα
μηχανές κατά έκφραση (14.12).
Υπολογισμός της δυναμικής ευστάθειας πολύπλοκων συστημάτων
εκτελούνται
Για
ένα ορισμένο
χρόνος
βραχυκύκλωμα και συνεχίζεται όχι μόνο μέχρι στιγμής
διακοπή λειτουργίας βραχυκυκλώματος και μέχρι να υπάρξει
το γεγονός της παραβίασης της σταθερότητας ή της
διατήρηση. Αυτό κρίνεται από τη φύση της αλλαγής
σχετικές γωνίες.

Δυναμική σταθερότητα πολύπλοκων συστημάτων

Αν έστω μια γωνία μεγαλώνει επ' αόριστον
(για παράδειγμα, γωνία 12 στο Σχήμα 14.7), τότε εξετάζεται το σύστημα
δυναμικά ασταθής. Αν όλες οι αμοιβαίες γωνίες
τείνουν να ξεθωριάζουν κοντά σε οποιοδήποτε
νέες τιμές, το σύστημα είναι σταθερό.
Αν η φύση της μεταβολής των σχετικών γωνιών
διαπιστώθηκε παραβίαση της σταθερότητας του συστήματος όταν
που λαμβάνονται στην αρχή του υπολογισμού του χρόνου ταξιδιού βραχυκυκλώματος,
στη συνέχεια να προσδιοριστεί ο περιοριστικός χρόνος βραχυκυκλώματος που ακολουθεί
επαναλάβετε τον υπολογισμό, μειώνοντας το χρόνο αποσύνδεσης βραχυκυκλώματος σε
μέχρι να εξασφαλιστεί σταθερή εργασία
συστήματα ισχύος.

Ως δυναμική ευστάθεια νοείται η ικανότητα του συστήματος ισχύος να διατηρεί τη σύγχρονη παράλληλη λειτουργία των γεννητριών σε περίπτωση σημαντικών ξαφνικών διαταραχών στο σύστημα ισχύος (βραχυκύκλωμα, διακοπή λειτουργίας έκτακτης ανάγκης γεννητριών, γραμμή μετασχηματιστή).

Η μέθοδος της περιοχής χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της δυναμικής σταθερότητας. Ως παράδειγμα, εξετάστε τον τρόπο λειτουργίας μιας μετάδοσης ισχύος διπλού κυκλώματος που συνδέει τη μονάδα παραγωγής ενέργειας με το σύστημα ισχύος, με βραχυκύκλωμα σε μία από τις γραμμές με αποσύνδεση της κατεστραμμένης γραμμής και επιτυχές αυτόματο κλείσιμο (Εικ. 10.3, α ).

Η αρχική κατάσταση μετάδοσης ισχύος χαρακτηρίζεται από το σημείο 1, που βρίσκεται στο γωνιακό χαρακτηριστικό I, το οποίο αντιστοιχεί στο αρχικό σχήμα μετάδοσης ισχύος (Εικόνα 10.3, β).

Ρύζι. 10.3. Ποιοτική ανάλυση της δυναμικής ευστάθειας στο Κ3 στη γραμμή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας: α - σχήμα μετάδοσης ισχύος. β - γωνιακά χαρακτηριστικά μετάδοσης ισχύος. в - αλλαγή γωνίας στο χρόνο

Στο K3 στο σημείο K1 στη γραμμή W2, το γωνιακό χαρακτηριστικό της μετάδοσης ισχύος παίρνει τη θέση II. Η μείωση του πλάτους του χαρακτηριστικού II προκαλείται από μια σημαντική αύξηση της αντίστασης που προκύπτει μεταξύ των σημείων εφαρμογής. Τη στιγμή Κ3, η ηλεκτρική ισχύς μηδενίζεται κατά ένα ποσό λόγω μείωσης της τάσης στα λεωφορεία του σταθμού (σημείο 2 στο Σχ. 10.3, β). Η εκφόρτιση ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται από τον τύπο του K3 και τη θέση του. Στην ακραία περίπτωση, με το τριφασικό Κ3 στα λεωφορεία του σταθμού, η ισχύς μηδενίζεται. Υπό την επίδραση της υπερβολικής μηχανικής ισχύος των στροβίλων σε σχέση με την ηλεκτρική ισχύ, οι ρότορες των γεννητριών του σταθμού αρχίζουν να επιταχύνονται και η γωνία αυξάνεται. Η διαδικασία αλλαγής ισχύος ακολουθεί το χαρακτηριστικό II. Το σημείο 3 αντιστοιχεί στη στιγμή της αποσύνδεσης της κατεστραμμένης γραμμής και στις δύο πλευρές από συσκευές προστασίας ρελέ RZ. Μετά την αποσύνδεση της γραμμής, ο τρόπος μετάδοσης χαρακτηρίζεται από το σημείο 4 που βρίσκεται στο χαρακτηριστικό, το οποίο αντιστοιχεί στο σχήμα μετάδοσης με μία αποσυνδεδεμένη γραμμή. Κατά τη μεταβολή της γωνίας από έως, οι ρότορες των γεννητριών του σταθμού αποκτούν επιπλέον κινητική ενέργεια. Αυτή η ενέργεια είναι ανάλογη της περιοχής που οριοθετείται από την ευθεία, το χαρακτηριστικό II και τις τεταγμένες στα σημεία 1 και 3. Η περιοχή αυτή ονομάζεται περιοχή επιτάχυνσης. Στο σημείο 4 ξεκινά η διαδικασία πέδησης των ρότορων, αφού η ηλεκτρική ισχύς είναι μεγαλύτερη από την ισχύ των στροβίλων. Αλλά η διαδικασία πέδησης συμβαίνει με την αύξηση της γωνίας. Η αύξηση της γωνίας θα συνεχιστεί έως ότου όλη η αποθηκευμένη κινητική ενέργεια μετατραπεί σε δυναμικό.

Η δυναμική ενέργεια είναι ανάλογη με την περιοχή που οριοθετείται από τη γραμμή και τα γωνιακά χαρακτηριστικά του τρόπου λειτουργίας μετά το σφάλμα. Αυτή η περιοχή ονομάζεται περιοχή πέδησης. Στο σημείο 5, μετά από μια ορισμένη παύση μετά την αποσύνδεση της γραμμής W2, ενεργοποιείται η συσκευή αυτόματου επανακλεισίματος (υποτίθεται ότι χρησιμοποιείται τριφασικό αυτόματο κλείσιμο υψηλής ταχύτητας με σύντομη παύση). Εάν το αυτόματο κλείσιμο είναι επιτυχές, η διαδικασία αύξησης της γωνίας θα συνεχιστεί σύμφωνα με το χαρακτηριστικό (σημείο 6), που αντιστοιχεί στο αρχικό σχήμα μετάδοσης ισχύος. Η αύξηση της γωνίας θα σταματήσει στο σημείο 7, το οποίο χαρακτηρίζεται από ίσα εμβαδά. Στο σημείο 7, η μεταβατική διαδικασία δεν σταματά: λόγω του γεγονότος ότι η ηλεκτρική ισχύς υπερβαίνει την ισχύ των στροβίλων, η διαδικασία πέδησης θα συνεχιστεί σύμφωνα με το χαρακτηριστικό, αλλά μόνο με μείωση της γωνίας. Η διαδικασία θα εδραιωθεί στο σημείο 1 μετά από αρκετές διακυμάνσεις γύρω από αυτό το σημείο. Η φύση της αλλαγής στη γωνία 5 στο χρόνο φαίνεται στο Σχ. 10.3, γ.

Προκειμένου να απλοποιηθεί η ανάλυση, η ισχύς των στροβίλων κατά τη μεταβατική διαδικασία θεωρείται αμετάβλητη. Στην πραγματικότητα, αλλάζει κάπως λόγω της δράσης των ελεγκτών ταχύτητας του στροβίλου.

Έτσι, η ανάλυση έδειξε ότι υπό τις συνθήκες αυτού του παραδείγματος, η σταθερότητα της παράλληλης λειτουργίας παραμένει. Απαραίτητη προϋπόθεση για τη δυναμική ευστάθεια είναι η εκπλήρωση των προϋποθέσεων για στατική ευστάθεια στη λειτουργία μετά το ατύχημα. Στο εξεταζόμενο παράδειγμα, αυτή η προϋπόθεση πληρούται, καθώς η ισχύς των στροβίλων δεν υπερβαίνει το όριο στατικής ευστάθειας.

Η ευστάθεια της παράλληλης λειτουργίας θα σπάσει εάν στη μεταβατική διαδικασία η γωνία υπερέβαινε την τιμή που αντιστοιχεί στο σημείο 8. Το σημείο 8 περιορίζει τη μέγιστη περιοχή πέδησης προς τα δεξιά. Η γωνία που αντιστοιχεί στο σημείο 8 ονομάζεται κρίσιμη. Όταν διασχίζεται αυτό το όριο, παρατηρείται αύξηση της γωνίας χιονοστιβάδας. απώλεια γεννητριών από συγχρονισμό.

Το δυναμικό περιθώριο ευστάθειας υπολογίζεται με έναν συντελεστή ίσο με τον λόγο της μέγιστης δυνατής περιοχής πέδησης προς την περιοχή επιτάχυνσης:

Όταν η λειτουργία είναι σταθερή, όταν υπάρχει παραβίαση της σταθερότητας.

Σε περίπτωση μη επιτυχούς αυτόματης επαναφοράς (ενεργοποίηση της γραμμής στο μη αφαιρεμένο Κ3), η διαδικασία από το σημείο 5 θα πάει στο χαρακτηριστικό II. Είναι εύκολο να βεβαιωθείτε ότι υπό τις συνθήκες αυτού του παραδείγματος, η σταθερότητα μετά από επαναλαμβανόμενες K3 και επακόλουθη αποσύνδεση της γραμμής δεν διατηρείται.

Ο τρόπος λειτουργίας σταθερής κατάστασης του συστήματος ισχύος είναι σχεδόν σταθερός, καθώς χαρακτηρίζεται από μικρές αλλαγές στις ροές ενεργού και αέργου ισχύος, στις τιμές τάσης και συχνότητας. Έτσι, στο σύστημα ισχύος, ένας τρόπος λειτουργίας σταθερής κατάστασης αλλάζει συνεχώς σε έναν άλλο τρόπο λειτουργίας σταθερής κατάστασης. Μικρές αλλαγές στον τρόπο λειτουργίας του συστήματος ισχύος συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της αύξησης ή της μείωσης της κατανάλωσης των καταναλωτικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Μικρές διαταραχές προκαλούν το σύστημα να ανταποκρίνεται με τη μορφή ταλαντώσεων της ταχύτητας περιστροφής των ρότορων των γεννητριών, οι οποίες μπορεί να είναι αυξανόμενες ή αποσβεστικές, ταλαντωτικές ή απεριοδικές. Η φύση των δονήσεων που προκύπτουν καθορίζει τη στατική σταθερότητα αυτού του συστήματος. Η στατική ευστάθεια ελέγχεται κατά την προοπτική και λεπτομερή σχεδίαση, ανάπτυξη ειδικών αυτόματων συσκευών ελέγχου (υπολογισμοί και πειράματα), θέση σε λειτουργία νέων στοιχείων συστήματος, αλλαγές στις συνθήκες λειτουργίας (ολοκλήρωση συστημάτων, θέση σε λειτουργία νέων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, ενδιάμεσων υποσταθμών, ηλεκτροφόρων γραμμών).

Η έννοια της στατικής σταθερότητας νοείται ως την ικανότητα του συστήματος ισχύος να επαναφέρει τον αρχικό ή κοντά στον αρχικό τρόπο λειτουργίας του συστήματος ισχύος μετά από μια μικρή διαταραχή ή αργές αλλαγές στις παραμέτρους του τρόπου λειτουργίας.

Η στατική ευστάθεια αποτελεί προϋπόθεση για την ύπαρξη σταθερής κατάστασης λειτουργίας του συστήματος, αλλά δεν προκαθορίζει την ικανότητα του συστήματος να συνεχίσει να λειτουργεί σε περίπτωση πεπερασμένων διαταραχών, για παράδειγμα βραχυκυκλωμάτων, ενεργοποίησης ή απενεργοποίησης γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας .

Υπάρχουν δύο τύποι παραβιάσεων της στατικής σταθερότητας: απεριοδική (ολισθαίνουσα) και ταλαντευτική (αυτο-ταλαντευόμενη).

Η στατική απεριοδική (ολισθαίνουσα) σταθερότητα σχετίζεται με μια αλλαγή στην ισορροπία της ενεργού ισχύος στο σύστημα ισχύος (αλλαγή στη διαφορά μεταξύ ηλεκτρικής και μηχανικής ισχύος), η οποία οδηγεί σε αύξηση της γωνίας δ, ως αποτέλεσμα, το μηχάνημα μπορεί να πέφτουν εκτός συγχρονισμού (παραβίαση σταθερότητας). Η γωνία δ αλλάζει χωρίς διακυμάνσεις (απεριοδική), στην αρχή αργά, και μετά όλο και πιο γρήγορα, σαν να ολισθαίνει (βλ. Εικ. 1, α).

Η στατική περιοδική (ταλαντωτική) σταθερότητα σχετίζεται με τις ρυθμίσεις των αυτόματων ρυθμιστών διέγερσης (ARV) των γεννητριών. Το ARV θα πρέπει να διαμορφωθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να αποκλείεται η δυνατότητα αυτο-αιώρησης του συστήματος σε ένα ευρύ φάσμα τρόπων λειτουργίας. Ωστόσο, με ορισμένους συνδυασμούς επισκευών (κατάσταση λειτουργίας κυκλώματος) και ρυθμίσεις των ρυθμιστών διέγερσης, ενδέχεται να προκύψουν διακυμάνσεις στο σύστημα ελέγχου, προκαλώντας αυξανόμενες διακυμάνσεις στη γωνία δ μέχρι το μηχάνημα να πέσει εκτός συγχρονισμού. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αυτο-αιώρηση (βλ. Εικ. 1, β).

Εικ. 1. Η φύση της αλλαγής της γωνίας δ σε περίπτωση παραβίασης της στατικής σταθερότητας με τη μορφή ολίσθησης (α) και αυτο-ταλάντευσης (β)

Στατική απεριοδική (ερπυστική) σταθερότητα

Το πρώτο στάδιο στη μελέτη της στατικής σταθερότητας είναι η μελέτη της στατικής απεριοδικής σταθερότητας. Στη μελέτη της στατικής απεριοδικής ευστάθειας, θεωρείται ότι η πιθανότητα ταλαντωτικής διαταραχής της ευστάθειας με αύξηση της ροής μέσω των διασυστημικών συνδέσεων είναι πολύ μικρή και η αυτο-αιώρηση μπορεί να παραμεληθεί. Για να προσδιοριστεί η περιοχή της απεριοδικής σταθερότητας του συστήματος ισχύος, ο τρόπος λειτουργίας του συστήματος ισχύος γίνεται βαρύτερος. Η μέθοδος στάθμισης συνίσταται στη διαδοχική αλλαγή των παραμέτρων των κόμβων ή των διακλαδώσεων ή των ομάδων τους σε καθορισμένα βήματα, ακολουθούμενη από τον υπολογισμό μιας νέας σταθερής κατάστασης σε κάθε βήμα της αλλαγής και εκτελείται όσο ο υπολογισμός είναι δυνατός.

Εξετάστε το απλούστερο διάγραμμα δικτύου, το οποίο αποτελείται από μια γεννήτρια, μετασχηματιστή ισχύος, γραμμή ισχύος και άπειρους διαύλους ισχύος (βλ. Εικ. 2).

Εικ. 2. Ισοδύναμο κύκλωμα υπολογιστικού κυκλώματος

Στην απλούστερη περίπτωση που εξετάζουμε, η ηλεκτρομαγνητική ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί από τη γεννήτρια στα ελαστικά άπειρης ισχύος περιγράφεται με την ακόλουθη έκφραση:

Στη γραπτή έκφραση, η μεταβλητή είναι η μονάδα τάσης γραμμής στους διαύλους σταθμού, μειωμένη στην πλευρά HV, και η μεταβλητή είναι η μονάδα τάσης γραμμής στο σημείο των διαύλων άπειρης ισχύος.

Εικ. 3. Διανυσματικό διάγραμμα τάσης

Η αμοιβαία γωνία μεταξύ του διανύσματος τάσης και του διανύσματος τάσης συμβολίζεται μέσω της μεταβλητής -, για την οποία η αριστερόστροφη φορά από το διάνυσμα τάσης λαμβάνεται ως θετική κατεύθυνση.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο τύπος για την ηλεκτρομαγνητική ισχύ γράφεται με την υπόθεση ότι η γεννήτρια είναι εξοπλισμένη με αυτόματο ρυθμιστή διέγερσης, ο οποίος ελέγχει την τάση στην πλευρά της τάσης της γεννήτριας (), καθώς και για απλότητα υπολογισμών, η ενεργή η αντίσταση στα στοιχεία του κυκλώματος σχεδιασμού παραμελήθηκε.

Αναλύοντας τον τύπο για την ηλεκτρομαγνητική ισχύ, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ποσότητα ισχύος που μεταδίδεται στο σύστημα ισχύος εξαρτάται από τη γωνία μεταξύ των τάσεων. Αυτή η εξάρτηση ονομάζεται γωνιακό χαρακτηριστικό της μετάδοσης ισχύος (βλ. Εικ. 4).

Εικ. 4. Χαρακτηριστικό γωνιακής ισχύος

Ο τρόπος λειτουργίας σταθερής κατάστασης (σύγχρονης) της γεννήτριας καθορίζεται από την ισότητα δύο ροπών που επενεργούν στον άξονα της γεννήτριας στροβίλου (πιστεύουμε ότι η ροπή αντίστασης λόγω τριβής στα ρουλεμάν και η αντίσταση του ψυκτικού μέσου μπορούν να αγνοηθούν ): ροπή στροβίλου Mt, περιστρέφοντας τον ρότορα της γεννήτριας και προσπαθώντας να επιταχύνουμε την περιστροφή του, και τη σύγχρονη ηλεκτρομαγνητική ροπή Κυρία, εξουδετερώνοντας την περιστροφή του ρότορα.

Ας υποθέσουμε ότι ο ατμός εισέρχεται στον στρόβιλο της γεννήτριας, ο οποίος δημιουργεί μια ροπή στον άξονα του στροβίλου (σε κάποια προσέγγιση, είναι ίση με την εξωτερική ροπή Mvnμεταδίδεται από τον κύριο κινητήριο). Ο τρόπος λειτουργίας της γεννήτριας σε σταθερή κατάσταση μπορεί να είναι σε δύο σημεία: Α και Β, αφού σε αυτά τα σημεία παρατηρείται ισορροπία μεταξύ της ροπής του στροβίλου και της ηλεκτρομαγνητικής ροπής, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες.

σημείο ΕΝΑ μια αύξηση / μείωση της ισχύος του στροβίλου κατά ΔP θα οδηγήσει σε αύξηση / μείωση της γωνίας d, αντίστοιχα. Έτσι, διατηρείται η ισορροπία των ροπών που δρουν στον άξονα του ρότορα (ισότητα της ροπής του στροβίλου και της ηλεκτρομαγνητικής ροπής, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες) και έτσι δεν συμβαίνει παραβίαση της σύγχρονης μηχανής με το δίκτυο.

Όταν λειτουργεί ένα σύγχρονο μηχάνημα σημείο V μια αύξηση / μείωση της ισχύος του στροβίλου κατά ΔP θα οδηγήσει σε μείωση / αύξηση της γωνίας d, αντίστοιχα. Έτσι, η ισορροπία των ροπών που δρουν στον άξονα του ρότορα διαταράσσεται. Ως αποτέλεσμα, είτε η γεννήτρια πέφτει εκτός συγχρονισμού (δηλαδή, ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται με συχνότητα που διαφέρει από τη συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα), είτε η σύγχρονη μηχανή μετακινείται σε ένα σημείο σταθερής λειτουργίας (σημείο ΕΝΑ).

Έτσι, από το εξεταζόμενο παράδειγμα, μπορεί να φανεί ότι το απλούστερο κριτήριο για τη διατήρηση της στατικής σταθερότητας είναι το θετικό πρόσημο της έκφρασης, το οποίο καθορίζει τον λόγο της αύξησης ισχύος προς την αύξηση της γωνίας:

Έτσι, η περιοχή σταθερής λειτουργίας καθορίζεται από το εύρος γωνιών από 0 έως 90 μοίρες και στο εύρος γωνιών από 90 έως 180 μοίρες, η σταθερή παράλληλη λειτουργία είναι αδύνατη.

Η μέγιστη τιμή ισχύος που μπορεί να μεταφερθεί στο σύστημα ισχύος ονομάζεται όριο στατικής ευστάθειας και αντιστοιχεί στην τιμή ισχύος σε μια αμοιβαία γωνία 90 μοιρών:

Η εργασία στη μέγιστη ισχύ που αντιστοιχεί σε γωνία 90 μοιρών δεν εκτελείται, καθώς μικρές διαταραχές που υπάρχουν πάντα στο σύστημα ισχύος (για παράδειγμα, διακυμάνσεις φορτίου) μπορούν να προκαλέσουν μετάβαση σε μια ασταθή περιοχή και παραβίαση του συγχρονισμού. Η μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή της μεταδιδόμενης ισχύος θεωρείται ότι είναι μικρότερη από το όριο στατικής σταθερότητας από την τιμή του συντελεστή ασφάλειας στατικής απεριοδικής σταθερότητας για την ενεργό ισχύ.

Το περιθώριο στατικής σταθερότητας για μετάδοση ισχύος σε κανονική λειτουργία πρέπει να είναι τουλάχιστον 20%. Η τιμή της επιτρεπόμενης ροής ενεργού ισχύος στο ελεγχόμενο τμήμα σύμφωνα με αυτό το κριτήριο προσδιορίζεται από τον τύπο:

Το περιθώριο στατικής σταθερότητας για τη μετάδοση ισχύος στη λειτουργία μετά την ανάγκη πρέπει να είναι τουλάχιστον 8%. Η τιμή της επιτρεπόμενης ροής ενεργού ισχύος στο ελεγχόμενο τμήμα σύμφωνα με αυτό το κριτήριο προσδιορίζεται από τον τύπο:

Στατική περιοδική (ταλαντωτική) σταθερότητα

Ένας εσφαλμένα επιλεγμένος νόμος ελέγχου ή η εσφαλμένη ρύθμιση των παραμέτρων του αυτόματου ρυθμιστή διέγερσης (ARV) μπορεί να οδηγήσει σε παραβίαση της ταλαντευτικής σταθερότητας. Σε αυτή την περίπτωση, η παραβίαση της ταλαντευτικής σταθερότητας μπορεί να συμβεί σε τρόπους λειτουργίας που δεν υπερβαίνουν τον περιοριστικό τρόπο όσον αφορά την απεριοδική σταθερότητα, η οποία έχει παρατηρηθεί επανειλημμένα σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας που λειτουργούν.

Η μελέτη της ταλαντωτικής στατικής σταθερότητας περιορίζεται στα ακόλουθα στάδια:

1. Κατάρτιση συστήματος διαφορικών εξισώσεων που περιγράφει το εξεταζόμενο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας.

2. Η επιλογή ανεξάρτητων μεταβλητών και η γραμμικοποίηση των γραπτών εξισώσεων ώστε να σχηματιστεί ένα σύστημα γραμμικών εξισώσεων.

3. Σύνταξη της χαρακτηριστικής εξίσωσης και προσδιορισμός της περιοχής στατικής σταθερότητας στο χώρο των ρυθμιζόμενων (ανεξάρτητων) ρυθμίσεων του ARV.

Η σταθερότητα ενός μη γραμμικού συστήματος κρίνεται από την εξασθένηση της μεταβατικής διαδικασίας, η οποία καθορίζεται από τις ρίζες της χαρακτηριστικής εξίσωσης του συστήματος. Για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα, είναι απαραίτητο και αρκετό οι ρίζες της χαρακτηριστικής εξίσωσης να έχουν αρνητικά πραγματικά μέρη.

Για την αξιολόγηση της σταθερότητας, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι ανάλυσης της χαρακτηριστικής εξίσωσης:

1. αλγεβρικές μέθοδοι (μέθοδος Routh, μέθοδος Hurwitz) που βασίζονται στην ανάλυση των συντελεστών της χαρακτηριστικής εξίσωσης.

2. μέθοδοι συχνότητας (Mikhailov, Nyquist, D-partitioning) που βασίζονται στην ανάλυση των χαρακτηριστικών συχνότητας.

Μέτρα για την αύξηση του ορίου στατικής σταθερότητας

Τα μέτρα για την αύξηση του ορίου στατικής σταθερότητας καθορίζονται με ανάλυση του τύπου για τον προσδιορισμό της ηλεκτρομαγνητικής ισχύος (ο τύπος γράφεται με την υπόθεση ότι η γεννήτρια είναι εξοπλισμένη με αυτόματο ρυθμιστή διέγερσης):

1. Εφαρμογή ισχυρής δράσης ARV σε εξοπλισμό παραγωγής.

Ένα από τα αποτελεσματικά μέσα για την αύξηση της στατικής σταθερότητας είναι η χρήση ισχυρών γεννητριών ARV. Όταν χρησιμοποιείτε συσκευές ARV για γεννήτριες ισχυρής δράσης, το γωνιακό χαρακτηριστικό τροποποιείται: το μέγιστο του χαρακτηριστικού μετατοπίζεται στο εύρος γωνιών μεγαλύτερη από 90 ° (λαμβάνοντας υπόψη τη σχετική γωνία της γεννήτριας).

2. Διατήρηση τάσης σε σημεία δικτύου με χρήση συσκευών αντιστάθμισης άεργου ισχύος.

Εγκατάσταση συσκευών αντιστάθμισης άεργου ισχύος (SK, CSR, STK, κ.λπ.) για τη διατήρηση της τάσης σε σημεία δικτύου (συσκευές πλευρικής αντιστάθμισης). Οι συσκευές σάς επιτρέπουν να διατηρείτε τάσεις σε σημεία δικτύου, γεγονός που έχει ευεργετική επίδραση στο όριο στατικής σταθερότητας.

3. Εγκατάσταση συσκευών διαμήκους αντιστάθμισης (UPC).

Με την αύξηση του μήκους της γραμμής, η αντίδρασή της αυξάνεται ανάλογα και, ως αποτέλεσμα, το όριο της μεταδιδόμενης ισχύος περιορίζεται σημαντικά (η σταθερότητα της παράλληλης λειτουργίας επιδεινώνεται). Η μείωση της αντίδρασης μιας μεγάλης γραμμής μεταφοράς αυξάνει την ικανότητα μεταφοράς της. Για τη μείωση της επαγωγικής αντίστασης της γραμμής μετάδοσης ισχύος, εγκαθίσταται μια διάταξη διαμήκους αντιστάθμισης (LCC) στην κοπή γραμμής, η οποία είναι μια μπαταρία στατικών πυκνωτών. Έτσι, η προκύπτουσα αντίσταση γραμμής μειώνεται, αυξάνοντας έτσι την απόδοση.

1.1. Η έννοια της στατικής και δυναμικής ευστάθειας σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας

Η σταθερότητα της κατάστασης ενός ηλεκτρικού συστήματος νοείται ως η ικανότητά του να επαναφέρει τον αρχικό τρόπο λειτουργίας (ή αρκετά κοντά σε αυτό) μετά την επίδραση οποιασδήποτε διαταραχής ("μεγάλη" ή "μικρή"). Η διαδικασία διακοπής της ευστάθειας στα ηλεκτρικά συστήματα συνδέεται πάντα με την περιορισμένη χωρητικότητα των επιμέρους στοιχείων του - γραμμές επικοινωνίας, μετασχηματιστές κ.λπ. Φυσικά, με αμετάβλητες παραμέτρους του ηλεκτρικού συστήματος, το όριο της μεταδιδόμενης ισχύος εξαρτάται από τα επίπεδα τάσης και τις απώλειες της μεταδιδόμενης ισχύος στις αντιστάσεις των στοιχείων. Οι παραβιάσεις της ευστάθειας στα ηλεκτρικά συστήματα συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της επίδρασης στη λειτουργία του ενοχλητικών παραγόντων, οι οποίοι μπορεί να είναι "μεγάλοι" και "μικροί". Η πορεία της διαδικασίας είναι η ίδια και συνοδεύεται σε κάθε περίπτωση από απότομη μείωση της τάσης στους κόμβους του συστήματος (εμφάνιση «χιονοστιβάδας» τάσης), αύξηση του ρεύματος στους κλάδους του και αλλαγή στην ταχύτητα περιστροφής των ηλεκτρικών μηχανών. Η μειωμένη σταθερότητα τελειώνει πάντα με την εμφάνιση μιας ασύγχρονης διαδρομής που σχετίζεται με μια απεριόριστη αλλαγή στην ταχύτητα περιστροφής των σύγχρονων μηχανών και συχνά οδηγεί σε "κατάρρευση" του συστήματος - αποσύνδεση του φορτίου, γεννήτριες σταθμών και διαίρεση του συστήματος σε ασύγχρονα μέρη . Οι «μικρές» διαταραχές είναι επικίνδυνες για τη λειτουργία των ηλεκτρικών συστημάτων σε σοβαρούς τρόπους λειτουργίας, όταν ροές ισχύος κοντά στις περιοριστικές ρέουν μέσω των στοιχείων του. Ενώ οι "μεγάλες" διαταραχές μπορεί να προκαλέσουν παραβίαση της σταθερότητας σε κανονικές λειτουργίες. Ανάλογα με την αιτία που οδήγησε στην παραβίαση της σταθερότητας, διακρίνονται τρεις τύποι: - στατική σταθερότητα - την ικανότητα του συστήματος να διατηρεί (αποκαθιστά) το αρχικό (ή κοντά σε αυτό) καθεστώς υπό τη δράση «μικρών» διαταραχών. - δυναμική σταθερότητα - την ικανότητα του συστήματος να αποκαθιστά ένα μακροπρόθεσμο καθεστώς σταθερής κατάστασης υπό «μεγάλες» διαταραχές. - καθαρή ανθεκτικότητα - την ικανότητα του συστήματος να επιστρέψει σε μια μακροχρόνια σταθερή κατάσταση μετά από μια βραχυπρόθεσμη παραβίαση της σταθερότητας.

Στατική σταθερότητα σύγχρονης γεννήτριας

Η αξιολόγηση της στατικής ευστάθειας μιας σύγχρονης γεννήτριας συνδεδεμένης με τους διαύλους του συστήματος ισχύος (Εικ. 1) μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα για ένα περιστρεφόμενο σώμα

όπου M in - η ροπή στον άξονα του κινητήρα ισχύος, kg.m. M s - στιγμή αντίστασης (ροπή πέδησης) στον άξονα της γεννήτριας, kg.m. ω - γωνιακή συχνότητα περιστροφής του άξονα της μονάδας, s -1;

Ροπή αδράνειας, kg.m.s 2; GD 2 - μάζες σφονδύλου περιστρεφόμενων εξαρτημάτων που συνδέονται με τους άξονες του κινητήρα ισχύος και της γεννήτριας, kg m 2. g = 9,81 m / s 2 - επιτάχυνση της βαρύτητας.

1. Σχέδιο μετάδοσης ισχύος από μια σύγχρονη γεννήτρια στο σύστημα ισχύος και το ισοδύναμο κύκλωμα: Τ - στρόβιλος. Г - γεννήτρια. T1 - μετασχηματιστής υποσταθμού. L1, L2 - καλώδια ρεύματος. T2 - μετασχηματιστής για επικοινωνία με το σύστημα ισχύος. ES - σύστημα ισχύος.

Η στατική ευστάθεια μιας σύγχρονης μονάδας αξιολογείται σε μια σταθερή σύγχρονη ταχύτητα, στην οποία οι ισχύς του άξονα του κινητήρα ισχύος και της σύγχρονης γεννήτριας είναι ανάλογες με τις ροπές και σε σχετικές μονάδες είναι ίσες, δηλ.

Η στατική σταθερότητα εκτιμάται με τη σχετική κίνηση του ρότορα της μονάδας, δηλαδή όταν ο ρότορας κινείται σε σχέση με το διάνυσμα του περιστρεφόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στάτη της γεννήτριας (Εικ. 2), όταν αλλάζει η γωνία αναχώρησης του ρότορα. Ο ρυθμός μεταβολής του αντιστοιχεί στην παράγωγο (1.1.2)

Με τη σχετική κίνηση του ρότορα της γεννήτριας, η εξίσωση κίνησης (1.1.1) μπορεί να αναπαρασταθεί με την ακόλουθη μορφή:

(1.1.3)

Ρύζι. 2. Βασικά διαγράμματα σχεδιασμού σύγχρονων γεννητριών: α - σιωπηρός πόλος. β - προεξέχον

Αυτή η εξίσωση είναι η εξίσωση της δυναμικής ισορροπίας, γιατί με την ισότητα RΤ = Π r η γωνία αναχώρησης του ρότορα 0 έχει σταθερή τιμή. Εάν δεν υπάρχει ισότητα δυνάμεων, τότε είτε η επιτάχυνση της μονάδας λαμβάνει χώρα στο ΠΤ > Πσολ , ή επιβράδυνση στο RΤ < Р d, δηλαδή, με το πρόσημο της διαφοράς ισχύος, μπορεί κανείς να κρίνει τη φύση της κίνησης του άξονα της μονάδας. Ως εκ τούτου, συνιστάται η χρήση της εξίσωσης (1.1.3) στην παρακάτω μορφή

(1.1.4)

όπου ∆Ρ- πλεονάζουσα ισχύς Χαρακτηριστικό της ισχύος του κινητήρα ισχύος σε συντεταγμένες R,είναι μια ευθεία γραμμή, καθώς η ισχύς που αναπτύσσει ο κινητήρας δεν εξαρτάται από τη γωνία του ρότορα.

Χαρακτηριστικό ισχύος μιας σύγχρονης γεννήτριας σε συντεταγμένες R,αντιπροσωπεύεται από ένα ημιτονοειδές γωνιακό χαρακτηριστικό (Εικ. 3) που λαμβάνεται από ένα διανυσματικό διάγραμμα:

για μια μηχανή σιωπηρού πόλου (γεννήτρια στροβίλου)

(1.1.5)

για μηχανή προεξέχοντος πόλου (υδρογεννήτρια)

(1.1.6)

όπου αντιστάσεις των γεννητριών στον διαμήκη και τον εγκάρσιο άξονα, λαμβάνοντας υπόψη τις αντιστάσεις του ισοδύναμου κυκλώματος (βλ. Εικ. 1)

Pa εικ. 3 δείχνει τα χαρακτηριστικά του στροβίλου και της γεννήτριας. Τα χαρακτηριστικά έχουν δύο σημεία αμοιβαίας τομής 1 και 2. Σύμφωνα με τη θέση της θεωρητικής μηχανικής στα σημεία

ΣΤΑΤΙΚΗ ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ

σύστημα ισχύος - ικανότητα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειαςεπαναφέρετε την αρχική κατάσταση (λειτουργία) μετά από μικρές διαταραχές. Παράβαση του Σ. στο. μπορεί να συμβεί κατά τη μετάδοση μεγάλων δυνάμεων μέσω ηλεκτροφόρων γραμμών (κατά κανόνα, εκτεταμένων), με μείωση της τάσης στους κόμβους φορτίου λόγω έλλειψης άεργου ισχύος, όταν οι γεννήτριες των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής λειτουργούν σε υποδιέγερση τρόπος. Κύριος μέτρα εξασφάλισης Σ. σε .: αύξηση της ονομαστικής αξίας. τάση γραμμής μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας και μείωση της επαγωγικής τους αντίστασης. αυτόματο έλεγχο διέγερσηςμεγάλα σύγχρονα μηχανήματα, εφαρμογή σύγχρονοι αντισταθμιστές, σύγχρονοι κινητήρεςκαι στατική. αντισταθμιστές άεργου ισχύος σε κόμβους φορτίου. S. στο. μπορεί να αυξηθεί επίσης όταν χρησιμοποιείται σε συστήματα ισχύος γεννητριών με έλεγχο διέγερσης στις διαμήκεις και εγκάρσιες περιελίξεις του ρότορα.

Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Πολυτεχνικό Λεξικό. 2004 .

Δείτε τι είναι η "STATIC STABILITY" σε άλλα λεξικά:

Το χαρακτηριστικό ευστάθειας του αεροσκάφους, το οποίο καθορίζει την τάση του να επιστρέφει χωρίς την παρέμβαση του πιλότου στην αρχική θέση ισορροπίας υπό την επίδραση της αεροδυναμικής ροπής (βλ. Αεροδυναμικές δυνάμεις και ροπές) που προκαλείται από ... ... Εγκυκλοπαίδεια της τεχνολογίας

στατική σταθερότητα- ηλεκτρικό σύστημα; στατική ευστάθεια Η ικανότητα ενός ηλεκτρικού συστήματος να επανέρχεται στο αρχικό καθεστώς (ή πολύ κοντά σε αυτό) μετά από μικρές διαταραχές του καθεστώτος ...

στατική σταθερότητα- statinis stabilumas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. Στατική σταθερότητα; σταθερή κατάσταση σταθερότητας vok. statische Stabilität, f rus. static stability, f pranc. stabilité statique, f ... Automatikos terminų žodynas

στατική σταθερότητα- statinis stabilumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. στατική σταθερότητα vok. statische Stabilität, f rus. static stability, f pranc. stabilité statique, f ... Fizikos terminų žodynas

στατική σταθερότητα Εγκυκλοπαίδεια "Αεροπορία"

στατική σταθερότητα- στατική ευστάθεια - χαρακτηριστικό της ευστάθειας του αεροσκάφους, το οποίο καθορίζει την τάση του να επιστρέφει χωρίς την παρέμβαση του πιλότου στην αρχική θέση ισορροπίας υπό την επίδραση της αεροδυναμικής ροπής (βλ. Αεροδυναμική ... ... Εγκυκλοπαίδεια "Αεροπορία"

στατική σταθερότητα του ηλεκτρικού συστήματος- Στατική σταθερότητα του ηλεκτρικού συστήματος. στατική ευστάθεια Η ικανότητα ενός ηλεκτρικού συστήματος να επανέρχεται στο αρχικό καθεστώς (ή πολύ κοντά σε αυτό) μετά από μικρές διαταραχές του καθεστώτος ... Επεξηγηματικό Λεξικό Ορολογίας Πολυτεχνείου

στατική σταθερότητα του TKK- στατική ευστάθεια του TKK: Η γωνία κλίσης του επιπέδου δοκιμής στην οποία οποιοσδήποτε τροχός του TKK ανεβαίνει πάνω από αυτό το επίπεδο. Πηγή: GOST R 52286 2004: Αναπηρικά αμαξίδια αποκατάστασης μεταφορών. Βασικές παράμετροι……

Στατική ευστάθεια του συστήματος ισχύος- 48. Στατική ευστάθεια του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας Η ικανότητα του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας να επανέρχεται στη σταθερή κατάσταση μετά από μικρές διαταραχές. Σημείωση. Ως τέτοια νοείται μια μικρή διαταραχή του καθεστώτος του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, στην οποία αλλαγές στις παραμέτρους ... ... Λεξικό-βιβλίο αναφοράς όρων κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης

Ελληνικά: Στατική (αντίσταση) του ενεργειακού συστήματος σταθερότητα Η ικανότητα του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας να επιστρέφει σε σταθερή κατάσταση μετά από μικρές διαταραχές (σύμφωνα με το GOST 21027 75) Πηγή: Όροι και ορισμοί στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. Ευρετήριο ... Κατασκευαστικό λεξιλόγιο

Βιβλία

• , V. Pyshnov. Αεροδυναμική αεροσκαφών. Μέρος δεύτερο. Ισορροπία σε ευθεία πτήση και στατική σταθερότητα Αναπαράγεται στην αρχική ορθογραφία του συγγραφέα της έκδοσης του 1935 (εκδοτικός οίκος «ONTI ...
• Αεροδυναμική αεροσκαφών. Μέρος δεύτερο. Ισορροπία σε ευθεία πτήση και στατική σταθερότητα, Pyshnov V.S. Αυτό το βιβλίο θα δημιουργηθεί σύμφωνα με την παραγγελία σας χρησιμοποιώντας τεχνολογία Print-on-Demand. Αεροδυναμική αεροσκαφών. Μέρος δεύτερο. Ισορροπία σε ευθεία πτήση και στατική σταθερότητα ...