В данной курсовой работе «Расчет и анализ устойчивости электроэнергетической системы» исследуются статическая и динамическая устойчивости электроэнергетической системы, а также устойчивость узла нагрузки при сложной связи исследуемой электростанции с приемной системой.
В первом пункте определяем параметры заданной схемы энергосистемы и основные параметры электростанций.
Во втором и третьем пунктах рассматриваем задачу определения предела передаваемой мощности и запаса апериодической статической устойчивости при различных системах автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) на генераторах электростанций. Исследуем влияние типов АРВ на параметры генераторов и их статическую устойчивость
В четвертом пункте производим исследование и даём оценку динамической устойчивости электроэнергетической системы. В качестве возмущения рассматриваем трёхфазное короткое замыкание. Определяем предельное время отключения короткого замыкания; оцениваем устойчивость при данном времени отключения короткого замыкания.
В качестве признака нарушения динамической устойчивости используем увеличение разности между углами дij любых двух синхронных генераторов на 360? и более.
В пятом пункте определяем критическое напряжение и запас устойчивости узла нагрузки по напряжению в аварийных режимах энергосистемы с АРВ и без АРВ на генераторах. Оценку статической устойчивости узла производим по критерию . В расчетах используем типовые статические характеристики комплексной нагрузки.
Все расчеты по исследованию устойчивости системы выполняем с помощью программ Mustang, MS-Excel.
1. Разработка схемы и определение основных параметров электростанций
Исходные данные : вариант № 59, схема рис.1.1- а [1]
При исследовании схемы рис.1.1 в качестве генератора (Г) принимаем генератор типа ТГВ-300, трансформатора (Т4) — ТДЦ-400000/330, параметры линий Л1 аналогичны Л4. Паспортные данные электрооборудования схемы приведены в таблицах 1.1 — 1.4.
Таблица 1.1
Наименование показателей |
Единицы измерений |
Обозначение |
Величина показателя |
|||
Ст |
ЭС |
Ген. |
||||
Номинальная мощность |
МВт |
Pн |
160 |
7000 |
300 |
|
Номинальный коэффициент мощности |
— |
сosн |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
|
Постоянная инерции |
c |
Тj |
5,0 |
9,0 |
7 |
|
Синхронное сопротивление |
% |
Хd |
230,0 |
— |
— |
|
Переходное сопротивление |
% |
Хd’ |
32,9 |
28 |
30 |
|
Сопротивление обратной последовательности |
% |
Х2 |
26,9 |
— |
23 ,8 |
|
Номинальное напряжение |
кВ |
Uн |
18 |
110 |
20 |
|
Количество |
шт. |
nГ |
3 |
— |
1 |
|
Таблица 1.2
Наименование показателя |
Единицы измерения |
Обозначение |
Величина показателя |
|||||
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
|||||
Номинальная мощность |
МВА |
Sн |
630 |
630 |
40 |
400 |
||
Номинальное напряжение |
В Н |
кВ |
Uн |
347 18 |
347 115 |
330 10,5 |
347 20 |
|
Потери мощности КЗ |
кВт |
Pk |
1300 |
1300 |
180 |
810 |
||
Напряжение КЗ |
% |
Uк |
11 |
11 |
11 |
11 |
||
Потери мощности ХХ |
кВт |
Pxx |
405 |
405 |
80 |
365 |
||
Ток холостого хода |
% |
Ixx |
0,35 |
0,35 |
1,4 |
0,4 |
||
Количество |
шт. |
nТ |
2 |
3 |
4 |
1 |
||
Таблица 1.3-Параметры линий
Наименование показателя |
Единицы измерения |
Обозначение |
Величина показателя |
|||||
Л1 |
Л2 |
Л3 |
Л4 |
Л5 |
||||
Марка провода |
— |
— |
2АС — 500/64 |
2АС-240/32 |
2АС-300/39 |
2АС-400/51 |
2АС-500/64 |
|
Длина |
Км |
L |
135 |
110 |
95 |
110 |
95 |
|
Активное сопротивление |
Ом/км |
Ro |
0,03 |
0,060 |
0,048 |
0,038 |
0,03 |
|
Реактивное сопротивление |
Ом/км |
Xo |
0,320 |
0,331 |
0,328 |
0,323 |
0,320 |
|
Активная проводимость |
мСм/км |
go |
0,0152 |
0,0345 |
0,0271 |
0,0202 |
0,0152 |
|
Реактивная проводимость |
мкСм/км |
bo |
3,50 |
3,38 |
3,41 |
3,46 |
3,50 |
|
Таблица 1.4-Величины нагрузок
Наименование показателя |
Единицы измерения |
Обозначение |
Величина показателя |
||||
S1 |
S2 |
S3 |
|||||
Нагруз-ка |
Активная |
МВт |
Pн |
115 |
110 |
115 |
|
Реактивная |
МВар |
Qн |
95 |
85 |
75 |
||
Расчет параметров схемы замещения, Параметры генераторов:
Синхронное сопротивление генераторов станции Ст:
;
Переходное сопротивление генераторов станции Ст:
;
Сопротивление обратной последовательности генераторов станции Ст:
;
Переходное сопротивление генераторов энергосистемы:
;
Переходное сопротивление генератора Г:
;
Сопротивление обратной последовательности генератора Г:
- где Uн — номинальное напряжение генератора, кВ;
- Рнг — номинальная активная мощность генератора, МВт;
- cos — номинальный коэффициент мощности генератора;
Параметры трансформаторов:
Трансформаторы представляются в схеме замещения Г-образной схемой.
Трансформатор №1
Активное сопротивление:
;
Реактивное сопротивление:
;
Активная проводимость:
;
Реактивная проводимость:
- где Uн — номинальное напряжение высшей обмотки трансформатора, кВ;
- Рк — потери короткого замыкания активной мощности трансформатора, МВт;
- Uк% — напряжение короткого замыкания, %;
- ДРxx — потери холостого хода активной мощности трансформатора, МВт;
- Ixx% — ток холостого хода, %;
- Sн — номинальная мощность трансформатора, МВА;
- nт — количество трансформаторов, шт.
Трансформатор №2
Активное сопротивление
;
Реактивное сопротивление:
;
Активная проводимость:
;
Реактивная проводимость:
Трансформатор №3:
Активное сопротивление:
;
Реактивное сопротивление:
;
Активная проводимость:
;
Реактивная проводимость:
Трансформатор №4:
Активное сопротивление:
;
Реактивное сопротивление:
;
Активная проводимость:
;
Реактивная проводимость:
Сопротивления и проводимости ЛЭП
Линии электропередач представляются П-образной схемой замещения, параметры которой вычисляются с использованием удельных значений сопротивления и проводимости . Сопротивления и проводимости ЛЭП вычислим по следующим формулам:Rл=Rол?Lл;
- Xл=Xол?Lл;
- gл=gол?Lл;
- bл=bол?Lл.
где Roл и Хол — удельные активное и индуктивное сопротивления линии, Ом/км;
- goл и bол — удельные активная (потери на корону) и емкостная (зарядная мощность) проводимости линии, См/км;
- L — длина линии, км.
Линия Л1
R1=0,030135=4,05 Ом;
- X1=0,320135=43,2 Ом;
- g1=0,015210-6135=2,052 мкCм;
- b1=3,510-6135=472,5 мкCм.
Линия Л2:
- R2=0,331110=36,41 Ом;
- X2=0,331110=36,41 Ом;
- g2=0,034510-6110=3,795 мкCм;
- b2=3,3810-6110=371,8 мкCм.
Линия Л3:
- R3=0,04895=4,56 Ом;
- X3=0,32895=31,16 Ом;
- g3=0,027110-695=2,574 мкCм;
- b3=3,4110-695=323,9 мкCм;
Линия Л4:
- R4=0,038110=4,18 Ом;
- X4=0,323110=35,53 Ом;
- g4=0,020210-6110=2,222 мкCм;
- b4=3,4610-6110=380,6 мкCм;
Линия Л5:
- R5=0,03095=2,85 Ом;
- X5=0,32095=30,4 Ом;
- g5=0,015210-695=1,444 мкCм;
- b5=3,510-695=332,5 мкCм;
Постоянная механической инерции станции Ст:
- Tjст=TjPнnт=51603=2400 МВтс;
Постоянная механической инерции генератора Г:
Tjг=TjPнnт=73001=2100 МВтс.
Исходная активная нагрузка:
- генераторы станции Ст:
- генераторы Г:
Расчёт будем производить в программе Mustang, поэтому перевод в относительные единицы не требуется.
Комплексная схема замещения электрической системы представлена на рисунке 1.2.
2. Составление комплексной схемы замещения и расчет 3-х установившихся режимов электрической системы (нормальная схема с АРВ и без АРв генераторов, ремонтная схема с арв на генераторах)
Под статической устойчивостью электрической системы понимается ее способность возвращаться в исходное состояние или режим, весьма близкий к исходному, после малого его возмущения. Поскольку в электрической системе постоянно происходят малые возмущения, то статическая устойчивость является необходимым условием ее функционирования. Поэтому расчеты статической устойчивости выполняются при перспективном и рабочем проектировании, разработке и внедрении специальных устройств автоматического регулирования, ввода в эксплуатацию новых элементов системы, изменение условий эксплуатации.
Многие задачи, преследующие практические и учебные цели, могут быть решены с использованием практического критерия статической устойчивости
гдеPi — активная мощность исследуемой i-й станции(генератора).
ij — угол сдвига векторов ЭДС i-й и j-й станции(генератора).
По результатам вычислений строятся характеристики, по которым определяется предел системы, критический угол и коэффициент запаса статической устойчивости.
Коэффициент запаса:
Полученный коэффициент запаса сопоставляется с нормативным. Нормативный коэффициент запаса принимается равным:
- для нерегулируемой системы — 0,2;
- для АРВ пропорционального и сильного действия — 0,15;
- в послеаварийных режимах этот коэффициент принимается равным 0,075.
Если условие выполняется, то система считается статически устойчивой с соответствующим коэффициентом запаса.
2 .1 Нормальная схема без АРВ генераторов
Таблица 2.1.1 -Массив узлов программы MUSTANG 2000
Таблица 2.1.2 -Массив ветвей программы MUSTANG 2000
Расчетные значения мощностей и токов в ветвях схемы представлены в таблице 2.1.3.
Таблица 2.1.3 — Массив мощностей и токов в узлах
Таблица 2.1.4 — Массив мощностей и токов в ветвях
2.2 Нормальная схема с АРВ генераторами
Таблица 2.2.1 -Массив узлов программы MUSTANG 2000
Таблица 2.2.3 -Массив ветвей программы MUSTANG 2000
Таблица 2.2.4 — Массив мощностей и токов в узлах
Таблица 2.2.5 — Массив мощностей и токов в ветвях
В данном режиме работы напряжения в узлах энергосистемы находятся в допустимых пределах, следовательно, режим является устойчивым.
2.3 Ремонтная схема с АРВ на генераторах
Результаты расчетов аварийного режима при отключенной линии Л5 представлены в таблицах 2.3.3-2.3.4.
Таблица 2.3.1 -Массив узлов программы MUSTANG 2000
Таблица 2.3.2 -Массив ветвей программы MUSTANG 2000
Таблица 2.3.3 — Массив мощностей и токов в узлах
Таблица 2.3.4 — Массив мощностей и токов в ветвях
В данном режиме работы напряжения в узлах энергосистемы находятся в допустимых пределах, следовательно, режим является устойчивым.
3 . Построение 3-х угловых характеристик, определение предела передаваемой мощности для нормальной и ремонтно-аварийной схем энергосистемы по условиям статической устойчивости
Угловые характеристики для каждого режима строятся в результате серии расчетов установившегося режима при изменении мощности генератора от 0 до некоторого максимального значения, называемого пределом передаваемой мощности. При этом нужно записывать соответствующие значения углов при постоянной ЭДС. Дальнейшее увеличение мощности генератора приведет к расхождению режима. Расчет режима также следует прекратить в случае нарушения условия статической устойчивости ().
После для каждого из режимов нужно определить коэффициент запаса статической устойчивости по формуле:
и сравнить его с нормативным значением.
При расчётах схемы с АРВ ПД мы получаем угол д’, а не угол д. Фактический угол равен:
- где — угол сдвига вектора ЭДС относительно вектора напряжения системы U;
- дополняющий угол, равный:
где и мощности станции, замеренные в узле .
В качестве примера покажем расчёт схемы при значении генерируемой мощности станции, равном предельной передаваемой мощности системы.
3.1 Построение угловой характеристики мощности для энергосистемы с генераторами без АРВ
В таблице 3.1.1 представлен режим работы станции с нулевой мощностью, а в таблице 3.1.2 представлен режим работы станции с предельной мощностью.
Таблица 3.1.1 — Режим с нулевой мощностью станции Ст
Таблица 3.1.2 — Режим с предельной мощностью станции Ст
В таблице 2.1.3 представлены результаты расчета по программе MUSTANG 2000, зависимость мощности генератора от .
Таблица 2.1.3 — Зависимость мощности генератора от
Pг,МВт |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
180 |
|
0 |
-0,9 |
1,2 |
3,4 |
5,5 |
7,6 |
9,8 |
11,9 |
14,1 |
16,3 |
|
200 |
240 |
280 |
320 |
380 |
460 |
480 |
500 |
520 |
540 |
|
20,8 |
25,4 |
30,2 |
35,2 |
35,2 |
56,8 |
60,9 |
65,7 |
71,6 |
80,7 |
|
Характеристика мощности имеет вид, представленный на рисунке. 3.1.4
Рисунок 3.1.4 — Характеристика мощности электростанции электроэнергетической системы при работе генераторов без АРВ
Рассчитаем коэффициент запаса мощности:
Систему можно считать статически устойчивой, так как
3.2 Построение угловой характеристики мощности электрической системы при работе генераторов с АРВ
В таблицах 3.2.1 и 3.2.2 приведены результаты вычислений для узлов при мощности станции Ст равной 0 и равной предельной мощности, т. е. 1642 МВт.
Таблица 3.2.1 — Режим с нулевой мощностью станции Ст
Таблица 3.2.2 — Режим с предельной мощностью станции Ст
Таблица 3.2.3 — Зависимость мощности генератора от
P, МВт |
0 |
Qг,МВар |
Дд’, ° |
д, ° |
|
0 |
-0,8 |
191,8 |
0 |
-0,8 |
|
100 |
2,9 |
190,8 |
9,77 |
12,67 |
|
200 |
6,6 |
196,3 |
18,837 |
25,437 |
|
300 |
10,3 |
208,3 |
26,631 |
36,931 |
|
400 |
14,0 |
227,0 |
32,957 |
46,957 |
|
500 |
17,8 |
252,6 |
37,887 |
55,687 |
|
600 |
21,6 |
285,5 |
41,614 |
63,214 |
|
700 |
25,6 |
326,3 |
44,342 |
69,942 |
|
800 |
29,7 |
375,5 |
46,264 |
75,964 |
|
900 |
33,9 |
434,2 |
47,518 |
81,418 |
|
1000 |
38,4 |
503,6 |
48,217 |
86,617 |
|
1100 |
43,1 |
585,7 |
48,428 |
91,528 |
|
1200 |
48,2 |
683,5 |
48,186 |
96,386 |
|
1300 |
53,9 |
801,8 |
47,487 |
101,387 |
|
1400 |
60,4 |
949,6 |
46,264 |
106,664 |
|
1500 |
68,5 |
1148,5 |
44,275 |
112,775 |
|
1600 |
81,8 |
1500,7 |
40,24 |
122,04 |
|
1619 |
89,2 |
1704,5 |
37,704 |
126,904 |
|
1620 |
Разошелся |
Разошелся |
Разошелся |
Разошелся |
|
При мощности генераторов Р=1620 МВт режим разошелся
Коэффициент запаса статической устойчивости:
Т. к. , то в данном случае обеспечивается устойчивая работа всей системы.
Угловая характеристика мощности для данного режима работы представлена на рисунке 3.2.4 :
Рисунок 3.2.4 — Статическая характеристика генераторов станции с АРВ ПД
P, МВт |
Q, Мвар |
д’, ° |
Дд’, ° |
д, ° |
|
0 |
257,4 |
0,9 |
0 |
0,9 |
|
100 |
247,0 |
4,7 |
8,922 |
13,622 |
|
200 |
253,3 |
8,5 |
17,271 |
25,771 |
|
300 |
266,2 |
12,3 |
24,57 |
36,87 |
|
400 |
285,9 |
16,2 |
30,618 |
46,818 |
|
500 |
312,8 |
20,1 |
35,431 |
55,531 |
|
3600 |
347,2 |
24,2 |
39,143 |
63,343 |
|
700 |
389,7 |
28,3 |
41,918 |
70,218 |
|
800 |
441,1 |
32,6 |
43,909 |
76,509 |
|
900 |
502,6 |
37,1 |
45,238 |
82,338 |
|
1000 |
575,6 |
41,8 |
46,004 |
87,804 |
|
1100 |
662,6 |
46,9 |
46,262 |
93,162 |
|
1200 |
767,3 |
52,4 |
46,039 |
98,439 |
|
1300 |
896,2 |
58,7 |
45,306 |
104,006 |
|
1400 |
1063,0 |
66,1 |
43,936 |
110,036 |
|
1445 |
1159,0 |
70,2 |
43,011 |
113,211 |
|
Т. к. , то в данном случае обеспечивается устойчивая работа всей системы.
Совмещенные угловые характеристики даны на рисунке 3.3.5
Рисунок 3.3.5 — Совмещенная угловая характеристика мощности
Из полученных результатов делаем вывод, что применение генераторов без АРВ ПД приводит к нарушению устойчивой работы системы в моделируемой ситуации. Использование генераторов станции с АРВ ПД позволяет избежать возникновение нестабильности в системе
4 . Расчет предельного времени отключения короткого замыкания
Предельное время отключения короткого замыкания — один из важнейших параметров, определяемых при исследовании динамической устойчивости энергосистем. Нахождение предельного времени отключения короткого замыкания (в нашем случае — трехфазного) фактически является исследованием заданной схемы на динамическую устойчивость. Для расчета динамической устойчивости воспользуемся программой MUSTANG. В качестве возмущения примем короткое замыкание на линии Л5 (участок 2-7) вблизи узла 7.
Производя расчет установившегося режима. Введем параметры динамических данных согласно таблиц 4.1 и 4.2 и произведем расчет динамической устойчивости системы с шагом интегрирования h=0,01 с в интервале времени от 0 до 5 с при следующих возмущениях: в момент времени t = 0,1 с происходит КЗ в узле 7 и продолжается до момента времени tК, после чего происходит отключение поврежденной линии Л5. Задача состоит в экспериментальном подборе времени tК. Это такое время при котором система еще сохраняет синхронизм, но если добавить к нему бесконечно малую величину, то система выпадет из синхронизма.
Рисунок 4.1 — Параметры генераторов схемы для расчета динамической устойчивости
Далее в разделе «Автоматика» моделируем желаемый процесс. Считаем, что в момент времени 0,2 с на линии Л4 вблизи 2-го узла произошло 3-х фазное КЗ. Через 0,2 с сработала автоматика, которая отключила линию (рисунок 4.2).
Рисунок 4.2 — Ввод действий автоматики
Затем заполним раздел «Генераторы» в именованных единицах (рисунок 4.3).
Рисунок 4.3 — Ввод данных о генераторах системы
Выберем необходимые для вывода данные в разделе «Контролируемые параметры» (рисунок 4.4).
Рисунок 4.4 — Ввод контролируемых параметров
Задаёмся временем расчёта 5 с, шагом печати 0,05 с. В результате неоднократных расчётов с последовательным увеличением времени отключения линии, получим значение предельного времени отключения tо.пр.=0,41 с, при котором устойчивость ещё сохраняется. При tо.=0,415 с устойчивость системы нарушается.
Далее на рисунках 4.5 — 4.7 покажем графики зависимостей Рг10, U6, U4, д10-1, д10-1, д10-9 от времени для tо.пр.=0,411 с и tо.=0,412 с соответственно.
Рисунок 4.5 — Графики зависимостей Рг6 от времени для tо.пр.=0,411 с и tо.=0,412 с
Рисунок 4.6 — Графики зависимостей U6 и U8от времени для tо.пр.=0,411 с и tо.=0,412 с
Рисунок 4.7 — Графики зависимостей д10-1, д10-1 и д10-9 от времени для tо.пр.=0,411 с и tо.=0,412 с
Определим точность расчёта ТОТКЛ. ПРЕД.:
Заданная точность соблюдается.
Таким образом, в случае возникновения трёхфазного короткого замыкания на лини Л4 вблизи шин станции, для сохранения устойчивости системы необходимо произвести отключение линии за время, меньшее tо.пр.=0,411 с, иначе устойчивость системы будет нарушена.
Далее проанализируем влияние АПВ на динамическую устойчивость системы. На рисунке 4.8 показана последовательность действий автоматики при успешном АПВ. На рисунках 4.9 — 4.11 представлены изменения основных параметров во времени при успешном АПВ.
Рисунок 4.8 -Последовательность действий автоматики при успешном АПВ
Рисунок 4.9 — График зависимости Рг6 от времени для tАПВ.пр.= 0,595 с
При включении связи через 0,264с предельное время отключения КЗ увеличивается на 0,05 по сравнению со временем в системе без АПВ. Из этого можно сделать вывод, что АПВ эффективное.
На рисунке 4.12 рассмотрен алгоритм действия автоматики при возникновении и отключении короткого замыкания с неуспешным АПВ. На рисунках 4.13 — 4. 15 представлены изменения основных параметров во времени при неуспешном АПВ.
Рисунок 4.10 — График зависимостей U6 и U4от времени для tАПВ.пр.=0,595 с
Рисунок 4.11 — Графики зависимостей д10-1, д10-1 и д10-9 от времени для tАПВ.пр.=0,595 с
Рисунок 4.12 -Последовательность действий автоматики при неуспешном АПВ
Рисунок 4.13 — График зависимости Рг6 от времени для tАПВ. неусп.= 0,612 с
Рисунок 4.14 — График зависимостей U6 и U4от времени для tАПВ.неусп.=0,612 с
Рисунок 4.15 — Графики зависимостей д10-1, д10-1 и д10-9 от времени для tАПВ.неусп.=0,612 с
5. Определение критического напряжения и запаса устойчивости узла нагрузки по напряжению в аварийных режимах энергосистемы с АРВ и без АРВ на генераторах
Исходные данные для трех установившихся режимов с АРВ :
Рисунок 5.1 — Исходные данные для режима с АРВ ПД
Таблица 5.2- Результаты расчета режима
ДQ |
||||||
1,05 |
10,5 |
188,815 |
84,788 |
-193,9 |
-278,68 |
|
1 |
10,0 |
115,0 |
75,0 |
302,3 |
227,3 |
|
0,95 |
9,5 |
111,455 |
67,538 |
396,0 |
328,5 |
|
0,9 |
9,0 |
108,18 |
62,4 |
475,2 |
412,8 |
|
0,85 |
8,5 |
105,176 |
59,588 |
539,9 |
480,3 |
|
0,8 |
8,0 |
102,442 |
59,1 |
590,3 |
531,2 |
|
0,75 |
7,5 |
99,978 |
60,938 |
626,3 |
565,4 |
|
0,7 |
7,0 |
97,784 |
65,1 |
648,0 |
582,9 |
|
0,65 |
6,5 |
95,861 |
71,588 |
655,3 |
583,7 |
|
0,6 |
6,0 |
94,208 |
80,4 |
648,4 |
568,0 |
|
0,55 |
5,5 |
92,825 |
91,538 |
627,1 |
535,5 |
|
0,5 |
5,0 |
91,712 |
105,0 |
591,5 |
486,5 |
|
0,45 |
4,5 |
90,87 |
120,788 |
541,6 |
420,8 |
|
0,4 |
4 |
90,298 |
138,9 |
477,3 |
308,4 |
|
0,35 |
3,5 |
89,996 |
159,338 |
398,7 |
239,4 |
|
0,3 |
3 |
89,965 |
182,1 |
305,7 |
123,6 |
|
0,25 |
2,5 |
90,203 |
207,188 |
198,3 |
8,88 |
|
0,2 |
2 |
90,712 |
234,6 |
-76,5 |
-311,1 |
|
По данным таблицы построим необходимую характеристику
Рисунок 5.3 — Характеристики реактивной и активной мощностей в узле 4
Из графика видно что Uкр= 6,5 кВ,
Степень статической устойчивости узла нагрузки оценивается с помощью расчета коэффициента запаса по напряжению:
Где U0 — напряжение, при котором Qг = 0. Обычно U0 = Uрасч (определяемое в MUSTANG или лежащее в близких пределах Uрасч).
Для обеспечения устойчивости нагрузки данный коэффициент при аварийном режиме работы системы должен быть не менее 0,1. Значит, устойчивость нагрузки соблюдается.
ДQ |
||||||
1,05 |
10,5 |
129,147 |
84,788 |
-195,8 |
-111,01 |
|
1 |
10,0 |
125,0 |
75,0 |
305,4 |
230,4 |
|
0,95 |
9,5 |
121,147 |
67,538 |
400,4 |
334,8 |
|
0,9 |
9,0 |
117,587 |
62,4 |
481,1 |
418,7 |
|
0,85 |
8,5 |
114,322 |
59,588 |
547,7 |
488,1 |
|
0,8 |
8,0 |
111,35 |
59,1 |
600,0 |
540,9 |
|
0,75 |
7,5 |
108,672 |
60,938 |
638,3 |
577,4 |
|
0,7 |
7,0 |
106,287 |
65,1 |
662,4 |
597,3 |
|
0,65 |
6,5 |
104,197 |
71,588 |
672,4 |
600,8 |
|
0,6 |
6,0 |
102,4 |
80,4 |
668,3 |
587,9 |
|
0,55 |
5,5 |
100,897 |
91,538 |
650,1 |
558,5 |
|
0,5 |
5,0 |
99,687 |
105,0 |
617,7 |
512,7 |
|
0,45 |
4,5 |
98,772 |
120,788 |
571,2 |
450,4 |
|
0,4 |
4 |
98,15 |
138,9 |
510,6 |
371,7 |
|
0,35 |
3,5 |
97,822 |
159,338 |
435,7 |
276,4 |
|
0,3 |
3 |
97,787 |
182,1 |
346,7 |
164,6 |
|
0,25 |
2,5 |
98,047 |
207,188 |
243,5 |
36,3 |
|
0,2 |
2 |
98,6 |
234,6 |
-126,0 |
108,6 |
|
ДQ |
||||||
1,05 |
10,5 |
118,815 |
84,788 |
97 |
12,212 |
|
1,04 |
10,4 |
118,03 |
82,644 |
121,2 |
38,556 |
|
1,03 |
10,3 |
117,257 |
80,594 |
144,9 |
64,306 |
|
1,02 |
10,2 |
116,494 |
78,636 |
167,9 |
89,264 |
|
1,01 |
10,1 |
115,741 |
76,772 |
190,4 |
113,628 |
|
1 |
10,0 |
115 |
75 |
212,4 |
137,4 |
|
0,99 |
9,9 |
114,269 |
73,322 |
233,8 |
160,478 |
|
0,98 |
9,8 |
113,55 |
71,736 |
254,6 |
182,864 |
|
0,97 |
9,7 |
112,841 |
70,244 |
274,8 |
204,556 |
|
0,96 |
9,6 |
112,142 |
68,844 |
294,5 |
225,656 |
|
0,95 |
9,5 |
111,455 |
67,538 |
313,7 |
246,162 |
|
0,94 |
9,4 |
110,779 |
66,324 |
332,3 |
265,976 |
|
0,93 |
9,3 |
110,113 |
65,204 |
350,3 |
285,1 |
|
0,92 |
9,2 |
109,458 |
64,176 |
367,7 |
303,524 |
|
Для обеспечения устойчивости нагрузки данный коэффициент при аварийном режиме работы системы должен быть не менее 0,1. Значит, устойчивость нагрузки не соблюдается.
Заключение
электростанция замыкание напряжение
В данной курсовой работе рассмотрели вопросы статической и динамической устойчивости системы, а также устойчивости узла нагрузки при сложной связи станции и приемной системы.
В результате проведенных расчетов мы установили, что данная энергосистема является статически устойчивой во всех режимах кроме режима без АРВ.
Для нормальной схемы без АРВ ПД на генераторах Кр=5,72 , при Крн=0,2 — запас статической устойчивости достаточный;
- Для нормальной схемы с АРВ ПД на генераторах Кр=0,4 , при Крн=0,2 — запас статической устойчивости достаточный;
- Для ремонтной схемы с АРВ ПД на генераторах Кр=0,825 при Крн=0,08 — запас статической устойчивости достаточный.
Оценка динамической устойчивости системы, выполненная в программе Mustang, выявила предельное время отключения короткого замыкания tо.пр.=0,41 с.
В результате исследования устойчивости узлов нагрузки было выяснено, что узел нагрузки 4 при отсутствии АРВ на генераторах станции и с АРВ ПД обладает большим запасом устойчивости:
- без АРВ коэффициент запаса устойчивости составляет 15,6 %
- с АРВ ПД — 38,2 %.
- с АРВ ПД ПА — 38,0%
В процессе работы использовались следующие программы на ЭВМ: Mustang, текстовый редактор Microsoft Word 2010, редактор таблиц Microsoft Exel, 2010 графический редактор AutoCAD 2010.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/ustoychivost-energosistemyi/
Калентионок Е.В., Филипчик Ю.Д. Исследование устойчивости электроэнергетических систем на ЭВМ: Методическое пособие к курсовой работе по дисциплинам «Устойчивость электроэнергетических систем», «Переходные процессы в электроэнергетических системах»: -Мн.: БНТУ, 2010 — 85 с.
Калентионок Е.В. Устойчивость электроэнергетических систем.- Мн.: Техноперспектива, 2008. — 376 с.