- •Исходные данные для расчетов:
- •Порядок работы:
- •Выразить исходные данные в системе относительных единиц.
- •Проводим расчет нормального установившегося режима энергосистемы
- •Производим расчет аварийного режима энергосистемы, который возникает в результате двухфазного кз на землю в начале одно из цепей линии.
- •Рассчитываем критический и предельный углы отключения поврежденной цепи линии.
- •Построим на одном графике угловые характеристики нормального, аварийного и послеаварийного режимов. Обозначаем , а также площадки ускорения и возможного торможения.
- •Выполняем расчет переходных режимов.
- •Определяем площадки ускорения и возможного торможения, вычисляем коэффициент запаса динамической устойчивости
- •Выбираем управляющее воздействие, которое обеспечивает устойчивость динамического процесса в случае выхода системы из динамического равновесия.
- •Строим зависимости после выбора ув.
- •Ответы на вопросы:
- •Почему при расчетах динамической устойчивости энергосистем синхронные генераторы замещаются переходным сопротивлением и переходной эдс?
Министерство высшего образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
__________________________________________________________________
Инженерная школа энергетики |
|
Направление подготовки |
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника |
Отделение электроэнергетики и электротехники
Электромеханические переходные процессы
Вариант 262
Лабораторная работа №3 |
«Выбор управляющих воздействий по условиям сохранения динамической устойчивости» |
Обучающийся
Группа |
ФИО |
Подпись |
Дата |
5а б |
|
|
06.12.19 |
Руководитель
Должность |
ФИО |
Подпись |
Дата |
Профессор ОЭЭ |
Исаев Ю.Н. |
|
|
Томск – 2019
Цель работы:
Освоить методологию выбора управляющих воздействий, направленных на сохранение динамической устойчивости энергосистем. Научиться проводить расчеты динамической устойчивости энергосистем с помощью компьютера.
Исходные данные для расчетов:
Рисунок 1 – Исходная одномашинная система
Длина линии L, напряжение на шинах приемной системы и передаваемая активная мощность от генератора в нормальном установившемся режиме по таблицам 1,2,3:
Таблица 1 – Длина линии
№ варианта |
4 |
L, км |
180 |
Таблица 2 – Напряжение на шинах системы
№ варианта |
3 |
116 |
Таблица 3 – Передаваемая мощность
№ варианта |
1 |
200 |
Порядок работы:
-
Выразить исходные данные в системе относительных единиц.
I – ступень ШБМ; II – ступень точки КЗ; III – ступень генератора Г
Определим реактивные сопротивления эквивалентных элементов схемы замещения
Для генератора:
Для трансформаторов Т1 и Т2:
Для ВЛ:
Определим постоянную инерции, демпферный коэффициент и величину активной мощности генератора:
-
Проводим расчет нормального установившегося режима энергосистемы
Рисунок 2 – Схема замещения энергосистемы в нормальном режиме
Находим эквивалентное сопротивление, угол между векторами , и реактивную мощность генератора для нормального режима:
Вычисляем величину переходной ЭДС E’ и начальное значение угла генератора:
Рассчитываем угловую характеристику генератора при изменении угла :
-
Производим расчет аварийного режима энергосистемы, который возникает в результате двухфазного кз на землю в начале одно из цепей линии.
Рисунок 3 – Схема замещения энергосистемы в аварийном режиме
В схеме замещения аварийного режима к точке КЗ присоединен шунт, составленный из результирующих сопротивлений обратной и нулевой последовательностей.
Рисунок 4 – Схемы замещения для расчета шунта: обратной последовательности (а); нулевой последовательности (б)
Сопротивления обратной и нулевой последовательности, и сопротивление шунта рассчитываются как:
Результирующее сопротивление для схемы замещения по рисунку 3 и угловая характеристика генератора:
Производим расчет послеаварийного установившегося режима энергосистемы, который возникает после отключения поврежденной цепи линии.
Рисунок 5 – Схема замещения энергосистемы в послеаварийном режиме
Найдем эквивалентное сопротивление схемы для послеаварийного режима:
Угловая характеристика генератора при изменении угла от 0 до 180 градусов:
-
Рассчитываем критический и предельный углы отключения поврежденной цепи линии.
Предельный угол отключения определяется из условия равенства площадок ускорения и возможного торможения.
-
Построим на одном графике угловые характеристики нормального, аварийного и послеаварийного режимов. Обозначаем , а также площадки ускорения и возможного торможения.
Рисунок 6 – Угловые характеристики нормального, аварийного и послеаварийного режимов
-
Выполняем расчет переходных режимов.
-
При сохранении динамической устойчивости;
-
При нахождении энергосистемы на границе динамической устойчивости;
-
При нарушении динамической устойчивости
Решим эту задачу с помощью добавок к предельному углу отключения , примем их равными 20 градусам.
Соответственно для первого, второго и третьего случаев.
-
При сохранении динамической устойчивости:
Рисунок 7 – Переходный процесс в случае сохранения динамической устойчивости
-
При нахождении энергосистемы на границе динамической устойчивости;
Рисунок 8 – Переходный процесс в случае нахождения энергосистемы на границе динамической устойчивости
-
При нарушении динамической устойчивости
Рисунок 9 – Переходный процесс в случае нарушения динамической устойчивости