Устойчивость параллельной работы генераторов

1. Устойчивость параллельной работы генераторов

1

2. Модель станция – шины бесконечной мощности

d
,
dt
d
1
Pm PG V , D .
dt M
d
,
dt
d
1
dt M
EV
PG V ,
sin
X
V const
EV
P
sin
D
m
.
X
2

3. Модель станция – шины бесконечной мощности

Всегда полезно соотносить анализируемые
уравнения с обобщенной записью
дифференциально-алгебраических уравнений ЭЭС.
d
,
dt
d
1
EV
sin D .
Pm
dt M
X
Вместо ДАУ (дифференциальноалгебраических уравнений)
используем ДУ
(дифференциальные уравнения)
dX
f X,Y,C , u , t ;
dt
0 g X,Y,C , u , t .
X t0 X 0
Y t0 Y0
3

4. Начальные значения переменных для инициализации уравнений динамики ЭЭС

dX
f X,Y,C , u , t ;
dt
0 g X,Y,C , u , t .
X t0 X 0
Y t0 Y0
Как правило, полагают, что
в начальный момент
времени t=0 все
производные уравнений
пространства состояний
равны нулю dX0/dt=0
В общем виде, для
инициализации уравнений
динамики необходимо
решить следующую систему
АЛГЕБРАИЧЕСКИХ
УРАВНЕНИЙ
0 f X 0 ,Y0 ,C0 , u0 , t 0 ;
0 g X 0 ,Y0 ,C0 , u0 , t 0 .
4

5. Начальные значения переменных для инициализации уравнений станция - ШБМ

d
,
dt
d
1
dt M
EV
sin D .
Pm
X
d
0 0,
dt
EV
Pm
sin 0 0.
X
Pm X
0 arcsin
.
EV
Зададим значения постоянных:
M=0.1сек, D=0.1, X=0.5о.е., E=1о.е., V=1о.е., Pm0=0.2о.е.
Для заданных значений постоянных получим:
δ0=0.1001674, ω0=0.
Для рассматриваемого уравнения «станция – ШБМ» процедура поиска
начальных значений является тривиальной задачей для ручного счета.
Однако в общем случае поиск начальных значений является, пожалуй,
самой сложной процедурой, так как требует решения системы
нелинейных алгебраических уравнений.
5

6. Уравнение станция – ШБМ в среде RStudio

6

7. Уравнение станция – ШБМ в среде RStudio

• Решаем систему ДУ (Ctrl+Alt+R)
7

8. Исследуемые возмущения

• Несбалансированные начальные условия.
• Коммутации (включение / отключении линии).
• Сброс / наброс мощности на турбине.
• Изменение возбуждения генератора.
• Короткое замыкание.
8

9. Возмущение. Несбалансированные начальные условия.

Несбалансированные начальные условия???
dX0/dt≠0
d
,
dt
d 1
EV
Pm
sin D .
dt M
X
9

10. Возмущение. Коммутации.

Коммутации???
Изменение сопротивления X (станция - ШБМ)
d
,
dt
d 1
EV
Pm
sin D .
dt M
X
10

11. Изменение параметров в процессе моделирования

If(УСЛОВИЕ) { ЧТО ДЕЛАЕМ }
11

12. Возмущение. Сброс / наброс мощности на турбине

Сброс / наброс мощности на турбине???
Изменение Pm
d
,
dt
d
1
dt M
EV
sin D .
Pm
X
12

13. Возмущение. Сброс / наброс мощности на турбине

13

14. Возмущение. Изменение возбуждения генератора

Изменение возбуждения генератора???
Изменение E
d
,
dt
d
1
EV
sin D .
Pm
dt M
X
Исследуем явление потери возбуждения генератором.
При потере возбуждения генератор выпадает из
синхронизма и переходит в асинхронный режим
14

15. Возмущение. Временная потеря возбуждения.

15

16. Возмущение. Короткое замыкание

Короткое замыкание??? Чем характеризуется КЗ???
Изменение V приемной системы
d
,
dt
d
1
EV
sin D .
Pm
dt M
X
16

17. Возмущение. Короткое замыкание

17