Анализ устойчивости электроэнергетической системы

Анализ статической устойчивости электроэнергетической системы по действительному пределу передаваемой мощности с учетом нагрузки и без АРВ на генераторах. Оценка динамической устойчивости электропередачи при двухфазном и трехфазном коротком замыкании.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ статической устойчивости электроэнергетической системы

1.1 Выбор базисных условий

1.2 Определение параметров режима и схемы замещения

1.3 Анализ устойчивости электропередачи при отсутствии АРВ без учета явнополюсности ротора эквивалентного генератора

1.4 Анализ устойчивости электропередачи при отсутствии АРВ с учетом явнополюсности ротора эквивалентного генератора

1.5 Определение запаса статической устойчивости электропередачи при наличии на генераторах АРВ пропорционального действия

1.6 Определение запаса статической устойчивости электропередачи при наличии на генераторах АРВ сильного действия

1.7 Определение запаса статической устойчивости системы с учетом регулирующего эффекта нагрузки

2. Анализ динамической устойчивости электроэнергетической системы

2.1 Оценка динамической устойчивости электропередачи при двухфазном коротком замыкании на землю

2.2 Оценка динамической устойчивости электропередачи при трехфазном коротком замыкании

Список использованных источников



ЗАДАНИЕ

1. Для заданной электрической схемы системы (рисунок 1) определить запас статической устойчивости по мощности при передаче от эквивалентного генератора G₁ мощности S₀

1.1 Генераторы не снабжены автоматическими регуляторами возбуждения (АРВ), явнополюсность гидрогенераторов не учитывается

1.2 Гидрогенераторы не имеют АРВ

1.3 Гидрогенераторы снабжены АРВ пропорционального типа

1.4 Гидрогенераторы имеют АРВ сильного действия

2. Определить запас статической устойчивости по действительному пределу передаваемой мощности с учетом нагрузки и без АРВ на генераторах

3. Выполнить расчет динамической устойчивости при трехфазном коротком замыкании и двухфазном коротком замыкании на землю на линии W при наличии АРВ пропорционального типа на генераторах

3.1 Рассчитать и построить угловые характеристики мощности нормального, аварийного и послеаварийного режимов в простейшей схеме электропередачи

3.2 Определить предельные углы отключения при коротких замыканиях графически и аналитически

3.3 Произвести численные расчеты динамических переходов и построить зависимости изменения угла для обоих видов короткого замыкания

3.4 Вычислить предельное время отключения короткого замыкания



ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Рисунок 1 - Электрическая схема системы

Таблица 1

Параметры станции 1 (ГЭС)

Кол. G1, n1	Sном, МВ·А	Uном, кВ	Сопротивление в относительных номинальных единицах	n, об/мин
2	190	15,75	0,38	1,1	0,28	71,5	82000

Таблица 2

Параметры станции 2 (ТЭС)

Кол. G2, n2	Sном, МВ·А	Uном, кВ	Синхронное сопротивление в отн. ном. ед.
2	235,3	15,75	1,84

Таблица 3

Параметры подстанции ПС1

Кол. Т1, n1	Sном, МВ·А		uК, %
2	200	242/15,75	11



Таблица 4

Параметры подстанции ПС2

Кол. Т2, n2	Sном, МВ·А		uК, %
2	250	242/15,75	11

Таблица 5

Параметры линии W

Передаваемая мощность, , МВт		Uном, кВ	l, км	, Ом/км
290	0,96	220	115	0,42

Таблица 6

Параметры нагрузки

, МВт
650	0,88

ВВЕДЕНИЕ

При изменениях электромеханического состояния электроэнергетической системы (ЭЭС) необходим анализ как переходных электромеханических процессов, так и средств, обеспечивающих нормальную работу ЭЭС при малых возмущениях (статическую устойчивость) и благополучный исход аварийных режимов (динамическую устойчивость).

Расчет переходных процессов проведем при упрощениях, принятых в [1].

При исследовании устойчивости ЭЭС воспользуемся критериями статической устойчивости и динамической устойчивости .



1. Анализ статической устойчивости электроэнергетической системы

Выключатели линии Q1 и Q2 и выключатель системы бесконечной мощности Q включены. Системы GS обладает бесконечным регулирующим эффектом нагрузки, что приводит к неизменности напряжения на шинах эквивалентной системы, а поэтому при изменениях режима напряжение U_н будет постоянным, рисунок 2.

Рисунок 2 - Схема электропередачи

1.1 Выбор базисных условий

Расчет проводим в относительных единицах при базисных условиях и точном приведении параметров схемы к выбранной ступени напряжения, т. е. с учетом действительных коэффициентов трансформации [2].

За базисное напряжение примем напряжение на шинах эквивалентной системы GS «бесконечной» мощности U_б1 = 220 кВ. Базисную мощность примем равной S_б = 1000 МВ•А.

Определим базисные напряжения других ступеней, кВ

1.2 Определение параметров режимов и схемы замещения

Определим сопротивления элементов:

- эквивалентного генератора G1

;

;

;

- эквивалентного генератора G2

;

- эквивалентного трансформатора Т1

;

- эквивалентного трансформатора Т2

;

- линии W:



Исходная схема замещения системы представлена на рисунке 3.

Представим номинальную полную мощность нагрузки и мощность, подтекающую к шинам неизменного напряжения, в виде суммы активной и реактивной составляющих.

Мощность нагрузки

Рисунок 3 - Исходная схема замещения системы

Передаваемая мощность электропередачи

Напряжение основной ступени



1.3 Анализ устойчивости электропередачи при отсутствии АРВ без учета явнополюсности ротора эквивалентного генератора

Расчетная схема замещения электропередачи представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема замещения электропередачи

В данном случае имеет место равенство синхронных индуктивных сопротивлений по продольной и поперечной осям x_d = x_q, а также постоянство синхронной ЭДС Е_q = const, которая пропорциональна току возбуждения i_f.

Определим сопротивление электропередачи (суммарное сопротивление электрической сети между шинами эквивалентного генератора...