Критерии режимной надёжности и их нормирование

Расчёт функциональной надёжности в объединении из двух ЭС со слабой связью.

Рис.5.7

При объединении ЭС (рис.5.7) основную опасность для надёжности представляет:

1) отключение линий связи Л1 или Л2;

2) появление аварийного небаланса мощности (потеря генерирующей мощности в ЭС-2, отключение узлов нагрузки в ЭС-1) в объединяемых системах.

Здесь (рис.5.7) х_с1 и х_с2 – эквивалентные сопротивления в ЭС-1, ЭС-2, х_л – сопротивление Л1 илиЛ2;

Р_Г1 и Р_Н1, Р_Г2 и Р_Н2 – генерируемые мощности и мощности нагрузок в ЭС-1 и ЭС-2;

Р_л – мощность, передаваемая по межсистемной связи.

Электромеханические переходные процессы в каждой из ЭС:

(5.4)

(5.5)

где

T_j1, T_j2 – механические постоянные инерции ЭС-1 и ЭС-2

; (5.6)

; (5.7)

(5.8)

Для получения уравнения электромеханического переходного процесса в объединении из двух энергосистем используя уравнения (5.4, 5.5) имеем:

(5.9)

где (5.10)

(5.11)

Отключение одной цепи межсистемной связи представлено на рис. 5.8:

Рис. 5.8

Для 2-ух цепей: Р₀=Р_Л и ₀=

После отключения

Для обеспечения устойчивости надо разгрузка межсистемной связи до, чтобы обеспечить устойчивость динамического перехода и статическую устойчивость нового установившегося режима. Для обеспечения динамической устойчивости должно соблюдаться условие: S_T>S_У (_Р – угол, при котором имеем разгрузку межсистемной передачи, т.е. переход с уровня Р₀ на Р. Запас статической устойчивости:

Снижение Р₀ до возможно за счёт уменьшения или уменьшения (или уменьшения или уменьшения

(5.12)

Откуда разгрузка связи:

Причиной нарушения устойчивости может быть и появление небаланса мощности в ЭС-1 или ЭС-2. Из рис.5.9 видно, что к увеличению перетока мощности может быть потеря части нагрузки () в ЭС-1 (или В общем случае это может быть авария дающая

Изменение мощностии вызывают отклонение частоты

;, (5.13)

где

К_Г,i, К_Н,i, - крутизна частотной характеристики мощности, нагрузки i-ой системы;

n – количество систем в объединении.

Рис. 5.9

При небалансе мощности «DР» имеем отклонение частоты ”Df”:

; (5.14)

Надёжность режима ЭС – её способность выдерживать возмущения. Этот фактор оценивается устойчивостью ЭС.

Рассмотрим две типичные схемы, приводившиеся в 5.1, 5.2 результаты анализа которых можно распространить на сложные ЭС:

E_C2= Const

Рис. 5.10.

Надёжность нормируется в виде критериев режимной устойчивости в узловых точках ЭС, отражающих её запас (Кр, Ки) и расчётного возмущения для проверки дин уст.

Численные значения этих величин определяются соотношениями:

(5.15)

(5.16)

где

DРнер – увеличение передаваемой мощности нерегулярными колебаниями по межсистемной передаче для схемы станция – электропередающая система;

Р – передоваемая активная мощность.

Примечание:

Uкр – значение напряжения при котором нарушается устойчивость;

DРнер» 2 å Рген меньшей из объединённых электрических систем;

Коэффициенты запаса статической устойчивости нормируются в следующих пределах:

Кр ³ 20%, Ки ³ 10% - нормальный режим ЭС;

Кр ³ 8% - аварийный режим.

Для исследования статической устойчивости ЭС составляем схемы замещения:

Рис 5.11

Для первой схемы мощность передаваемая в систему:

; (5.17)

где

X = Xг + Хт + Хл/2 + Хс;

. (5.18)

На рис. 5.12 представлена угловая характеристика мощности:

Рис. 5.12

Точка «а» – установившейся режим. Покажем это: dа +Dd, DP/Dd > 0 – положительное значение синхронизирующей мощности (dP/dd) обеспечивает статическую устойчивость ЭС.

На устойчивость положительно влияет АРВ генераторов, увеличивая предельно передаваемую мощность, Рпред (если используем в схеме замещения X^/d – АРВ пропорционального действия)

Зная Рмах по (5.15) при DР = 0, находим передаваемую мощность, соответствующую нормативному коэффициенту запаса статическую устойчивость:

(5.19)

Для послеаварийного режима:

(5.20)

Для схемы 2:

(5.21)

Здесь считаемся с неурегулированными колебаниями перетока по межсистемной связи

В нормальном режиме:

(5.22)

В аварийном режиме:

(5.23)

Динамическая устойчивость нормируется расчётными: видами и длительностью к.з.:

Двухфазные к.з. на землю длительностью 0,18 с для сетей 110-220 кВ

Двухфазные к.з. на землю длительностью 0,12 с для сетей 330-750 кВ

Для сетей 500 кВ и выше в отдельных случаях допускается обеспечение динамической устойчивости. При однофазных к.з. с учётом неуспешного АПВ.

Дата добавления: 2015-04-30