3tom227

7. SYSTEMY ELEKTROENERGETYCZNE 456

stała dla całego badanego przebiegu przejściowego, chociaż są znane metody ze zmienną długością przedziału Ar. Zakłada się, że w takim przedziale działa stałe przyspieszenie kątowe

(7.54)

d²<5 do ^£= dt³""^-^

Przyrosty kątów w kolejnym n-tym przedziale wyznacza się na podstawie zależności dla ruchu jednostajnie przyspieszonego, czyli

A<5„ = A<5„_,-t-e„A(²    (7.55)

Przyspieszenie można otrzymać przez przekształcenie zależności (7.41)

d²<5

di²

T„S,

f    d<5‘

- P»-P₀(6)-D —

L    dt

(7.56)

Kąt 5 w n-tym przedziale jest wyrażony zależnością

^ = Ó„_, + AÓ„    (7.5T)

Jeżeli na początku n-tego przedziału odbywa się komutacja stanu (np. wyłączenie zwarcia, wyłączenie elementu systemu), to moc generatora przyjmuje się jako wartość średnią mocy generowanej

P_C(<5),v

Poo(t) + PgĄS) 2

(7.58)

gdzie: P_a,(S) — moc oddawana przed zmianą konfiguracji, P_G,(<5) — moc oddawana po zmianie konfiguracji.

Zależności (7.54) (7.57) są wyznaczane dla wszystkich uwzględnianych generatorów. Otrzymane przebiegi różnicowe kątów pozwalają stwierdzić, czy w określonym stanie ustalonym, przy danym rodzaju zakłócenia oraz rodzaju interwencji, możliwa jest praca synchroniczna wszystkich generatorów po ustaniu stanu przejściowego.

Wielkość P_a(S) występująca w zależności (7.56) oznacza moc wytwarzaną przez generator przy określonym modelu samego generatora oraz pozostałej części systemu. W tym przypadku możliwe jest także uwzględnienie regulacji napięcia generatora (sem E_d zmienna w funkcji czasu). Siła elektromotoryczna zależy zarówno od przebiegów przejściowych we wzbudnicy, jak i w obwodzie wzbudzenia generatora. Konieczne staje się wprowadzenie transmitancji regulatora, co powoduje znaczne zwiększenie rzędu badanego układu równań. Przykłady uwzględnienia różnych rodzajów regulacji podano w literaturze [7.9; 7.15].

Samowzbudzenie maszyny synchronicznej. W układach przesyłowych o dużym stopniu skompensowania mocy biernej utrata stabilności może być związana z niekontrolowanym wzrostem napięcia generatora, wywołanym jego magnesowaniem od strony stojana. Jest to tzw. samowzbudzenie maszyny synchronicznej. Zjawisko to może wystąpić również przy współpracy generatora z nieobciążoną linią wysokiego napięcia. Do badania tego zjawiska potrzebny jest dokładny model matematyczny układu. Uzyskuje się wtedy obszar niestabilny w postaci trzech stref (rys. 7.9). W tym przypadku „asynchronizm” w strefie 5

Rys. 7.9. Obszary niestabilności przy samowzbudzeniu maszyn synchronicznych, wg [7.3] strefy samo wzbudzenia; / synchronicznego,

2 i 3 — asynchronicznego

^-

7J. STANY NIEUSTALONE

Objaśnienia:

+ oddziaływanie pozytywne,

— brak oddziaływania,

+ -ł- silne oddziaływanie pozytywne, —r oddziaływanie słabe.

Tablica 7.4. Środki poprawy stabilności systemów elektroenergetycznych, wg [7J]

			Poprawa stabilności
Elementy systemu	środki poprawy	lokalnej		globalnej
		konfiguracja		utrata synchro- nizmu	resynchroni- zacja
		normalna	poawaryjna
1	2	3	4	5	6
	zmniejszenie reaktancji generatorów	-r	+	+	-
	zwiększenie stałej bezwładności	—	+	+	- +
	nowoczesne układy wzbudzenia	+ +	+ +	+	+
Elektrownie	regulatory napięcia generatorów o dużym wzmocnieniu	+ +	+ +	+	+
	stabilizatory systemowe	— +	+	+	-
	impulsowa regulacja turbin	-	-	+	-
	automatyczne odciążanie turbin	-	+	+	+
	automatyczne wyłączanie turbozespołów	-	+	+	+
	elektryczne hamowanie		-	+	+
	podwyższenie napięcia znamionowego linii przesyłowej	+	+	+	-
	przewody wiązkowe	+	+	+	- +
	linie przesyłowe prądu stałego	+	+	+	- +
	punkty przełączeniowe w długich liniach przesyłowych	^—	+	4-	- +
	kompensacja reaktancji linii kondensatorami szeregowymi	+	+	+	- +
Sieci	kompensatory’ synchroniczne w sekcjach linii długiej	+ +	+ +	+
	kondensatory równoległe w sekcjach linii długiej	+	+	+
	regulowane baterie kondensatorów z dławikiem w sekcjach linii długiej	+	+	+
	samoczynne ponowne załączanie jedno- i dwufazowe (SPZ)			+ +	"
	wyłączniki i przekaźniki szybkie	-	-	+	-
	uziemienie punktów gwiazdowych transformatorów przez rezystory lub dławiki			+
	samoczynne częstotliwościowe odciążanie (SCO)		+	-
	odciążanie sterowane częstotliwością akustyczną (SCA)		+		- +
Cały	podział systemu na części izolowane	—	+	■f	+
system	wyłączanie połączeń międzysystemowych	-	+	+	- +
	adaptacyjna regulacja mocy i częstotliwości	-	+	-	+
	optymalizacja konfiguracji	+	+	+	+
	wybór konfiguracji z uwzględnieniem stabilności	+	+	+	+
	podział obciążeń na elektrownie z uwzględnieniem stabilności	+	+	+	+

1