Режимы работы системы
В электроэнергетической системе могут иметь место установившиеся и переходные режимы. В установившемся режиме реальной системы его параметры постоянно меняются, что связано со следующими факторами:
- изменением нагрузки и реакцией на эти изменения регулирующих устройств;
- нормальными эксплуатационными изменениями схемы коммутации системы;
- включением и отключением отдельных генераторов или изменением их мощности.
Таким образом, в установившемся режиме системы всегда есть малые возмущения параметров ее режима, при которых она должна быть устойчива.
Основной задачей электроэнергетической системы является поддержание устойчивости данного режима.
Статическая устойчивость - это способность системы восстанавливать исходный (или близкий к исходному) режим после малого его возмущения.
Аварийные режимы в электрической системе возникают при КЗ, аварийных отключениях нагруженных агрегатов или линий и т.п. Под действием больших возмущений возникают резкие изменения режима.
Динамическая устойчивость - это способность системы возвращаться в исходное (или близкое к нему) состояние после большого возмущения.
Разновидностью динамической устойчивости является результирующая устойчивость - способность СЭС восстанавливать синхронную работу машин после допустимого по условиям эксплуатации асинхронного режима.
Различают три основных вида расчетных режимов:
1. нормальный установившийся, применительно к которому проектируется система и определяются технико-экономические характеристики;
2. послеаварийный установившийся режим, наступает после аварийного отключения поврежденного элемента, в этом режиме система работает с несколько худшими технико-экономическими характеристиками;
3. переходный режим, во время которого система переходит от одного состояния к другому.
На рисунке 1.1:
(1) - нормальный установившийся режим №1;
(3.1) – нормальный переходный процесс имеет место при нормальной эксплуатации в результате действия регулирующих устройств или возникает при обычных эксплуатационных операциях - включении и отключении трансформаторов, отдельных ЛЭП, незначительных нагрузок, что вызывает малые возмущения в системе;
(2.1) - нормальный установившийся режим №2;
(3.2) –аварийный переходный процесс возникает вследствие каких-либо резких аварийных изменений режима системы: при изменении схемы соединения системы или отключении агрегатов, ЛЭП, несущих значительные нагрузки, при коротких замыканиях в элементах системы, что вызывает большие возмущения в системе;
(2.2) – послеаварийный благополучный режим может наступить, если система до переходного процесса была очень устойчивая;
(2.3) – послеаварийный установившийся режим, не требующий немедленной ликвидации, возникает при работе элементов системы с допустимой перегрузкой (перегрузка трансформаторов до 40%, кабельных линий – до 25-30% и т.д.);
(2.4) - неблагоприятный послеаварийный режим, требующий немедленной ликвидации, возникает, если вырабатываемой активной мощности генераторов недостаточно, что ведет к уменьшению частоты в системе и снижению напряжения.
Рис. 1.1. Режимы и процессы в электрических системах