Разработка схемы статической и динамической устойчивости электроэнергетической системы
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?м : исключаем генераторные ветви, а узлам генераторного напряжения придаем статус узлов с фиксацией напряжения, задаем значение активной мощности, равное Рном и диапазон реактивной мощности (Qmin=0-Qном). По результатам расчета делаем вывод о правильности задания исходных данных.
Переходим к расчету динамической устойчивости : генерирующие узлы, в том числе и балансирующий, представляются генераторами, с переходным сопротивлением Х`d и постоянной механической инерции Тj. Тj = Тj[c]*Рнг[МВт]
Нагрузку при расчете учитываем статическими характеристиками по напряжению. При отсутствии реальных характеристик воспользуемся типовыми[1,стр. 43]
Рн* = Рн(0,83 - 0,3U* + 0.47U*2)
Для реактивной мощности:
Узлы 110 - 220 кВ:
нагр* = Qнагр(3,7 - 7U* + 4,3U*2)
Узлы 6 - 10 кВ:
Qнагр* = Qнагр(4,9 - 10,1U* + 6,2U*2)* = U/Uн
В качестве возмущения на шинах высокого напряжения принимаем трехфазное КЗ с последующим отключением одной из линий электропередачи. Данные автоматики вводим, используя рекомендации. В момент времени Т2 = 0,2 с на линии 2 - 7 со стороны узла 2 происходит КЗ, (сопротивление шунта Zш = 0,001 Ом). Отключение поврежденной линии происходит в момент времени Т2 (сопротивление шунта Zш = -0,001 Ом). В качестве контролируемых параметров принимаем относительные углы, мощности и напряжения в узлах нагрузки 2, 4, 6. Результаты расчета переходного процесса представим на графике и таблице программы MUSTANG. Время отключения 0,375 с .
Время отключения 0,376 с
Точность определения предельного времени отключения
отклпр = [(0,376-0,375)/0,375]*100% = 0,27%,
что соответствует заданной точности
4. Определение критического напряжения и запаса устойчивости узла нагрузки по напряжению в аварийных режимах энергосистемы с АРВ и без АРВ на генераторах
При расчетах устойчивости нагрузки, получающей питание от нескольких электростанций, удобно пользоваться практическим критерием d?Q / dU< 0.
В данном случае ?Q = Qг? - Qнагр - небаланс мощностей, Qг? - суммарная генерируемая в узел реактивная мощность.
Для оценки устойчивости по данному критерию необходимо построить зависимость
?Q = f(U). Предельный режим определяется критическим напряжением Uкр в точке, где производная d?Q / dU= 0.
Уровень статической устойчивости узлов нагрузки оценивается путем расчета коэффициента запаса по напряжению :
Для обеспечения устойчивости нагрузки коэффициент запаса по напряжению должен быть не менее 0,15 в нормальных и 0,1 в аварийных режимах электроэнергетических систем.
Для построения зависимости ?Q = f(U) используем программу MUSTANG.WIN, в которой нагрузка может быть представлена типовыми статическими характеристиками.
Расчетная схема аналогична ремонтной схеме для расчета УР. Генераторы представлены в соответствии с типом АРВ. Исследование устойчивости проведем для узла 4. Проведем расчет исходного режима, затем серию расчетов с увеличением потребления реактивной мощности фиктивным генерирующим источником ( условно -Qген в узле). Расчет продолжаем до тех пор, пока итерационный процесс продолжает сходиться.
По данным расчетов составлены таблицы и графические зависимости коэффициента запаса по напряжению :КU = = 0,309 , что больше нормативного коэффициента запаса по напряжению :КU = = 0,230 , что больше нормативного .
Заключение
В результате проделанной работы был произведён анализ устойчивости электроэнергетической системы.
В процессе выполнения настоящей курсовой работы была составлена схема замещения и определены параметры схемы замещения в именованных единицах .Освоена методика использования программы для расчетов установившихся и переходных электромеханических режимов энергосистем MUSTANG.WIN.
Проведен расчет трех установившихся режимов системы : без АРВ , с АРВ ПД и для ремонтной схемы с АРВ ПД.
По результатам серии расчетов построены три угловые характеристики, соответствующие указанным выше трем режимам. Определены пределы передаваемой мощности при различных типах системы возбуждения генератора и запас статической устойчивости. Наглядно показано влияние систем АРВ на величину предельной передаваемой мощности, коэффициент запаса устойчивости по напряжению и мощности.
Так же был произведен расчет предельного времени отключения короткого замыкания. Построены графики изменения основных параметров во время переходного процесса для двух режимов : устойчивого и неустойчивого.
Исследована устойчивость узла нагрузки по критерию d?Q/dU< 0 ,в схемах с АРВ ПД и без АРВ. В ходе исследования были построены зависимости ?Q=f(U), определено критическое напряжение для обоих режимов.
Литература
1.Исследование устойчивости электроэнергетических систем на ЭВМ. Методическое пособие к курсовой работе. Е. В. Калентионок, Ю.Д. Филипчик. Минск БНТУ 2010 .
.Исследование устойчивости электроэнергетических систем на ПЭВМ. Методическое пособие к курсовой работе по дисциплине "Устойчивость электрических систем". Н. М. Сыч Е. В. Калентионок Минск 1998.
.Устойчивость электроэнергетических систем. У. В. Калентионок Минск "Техноперспектива" 2008
.Справочник по проектированию электроэнергетических