Задачи расчета устойчивости электрических систем

исходное (или практически близкое к нему) состояние (режим) после какого-либо его возмущения, проявляющегося в отклонении значений параметров режима ЭС от исходных (начальных) значений. В ЭС источниками электрической энергии обычно являются синхронные генераторы, связанные между собой электрически общей сетью, причём роторы всех генераторов вращаются синхронно; такой режим, называется нормальным, установившимся, должен быть устойчив, т. е. ЭС должна возвращаться в исходное (или практически близкое к нему) состояние всякий раз после отклонений от установившегося режима. Отклонения могут быть связаны, например, с изменением мощности нагрузки, короткими замыканиями, отключениями линий электропередачи и т.п. Устойчивость системы, как правило, уменьшается при увеличении нагрузки (мощности, отдаваемой генераторами) и понижении напряжения (росте мощности потребителей, снижении возбуждения генераторов); для каждой ЭС могут быть определены некоторые предельные (критические) значения этих или связанных с ними величин, характеризующих предел устойчивости. Надёжное функционирование ЭС возможно, если обеспечен определённый запас устойчивости ЭС, т. е. если параметры режима работы и параметры самой ЭС достаточно отличаются от критических. Для обеспечения Устойчивость электрической системы предусматривают ряд мероприятий, таких, как обеспечение должного запаса устойчивости при проектировании ЭС, использование автоматического регулирования возбуждения генераторов, применение противоаварийной автоматики и т.д.

При анализе Устойчивость электрической системы различают статическую, динамическую и результирующую устойчивость. Статическая устойчивость характеризует Устойчивость электрической системы при малых возмущениях, т. е. таких возмущениях, при которых исследуемая ЭС может рассматриваться как линейная. Изучение статической устойчивости проводится на основе общих методов, разработанных А. М. Ляпуновым для решения задач об устойчивости. В инженерной практике исследование Устойчивость электрической системы иногда проводят упрощённо, ориентируясь на практические критерии устойчивости, определяющие её наличие или отсутствие при некоторых вытекающих из практики допущениях (например, о невозможности т. н. самораскачивания системы, о неизменности частоты электрического тока в системе и др.). При исследовании статической устойчивости применяют цифровые и аналоговые вычислительные машины.

Уравнение длиной линии

Каждый бесконечно малый участок длинной линии - dx можно рассматривать как совокупность четырех элементов:

R_o- удельное сопротивление прямого и обратного проводов

L_o- удельная индуктивность петли образованная прямым и обратным проводом

G_o- удельная проводимость , утечка между проводами.

С_о- удельная емкость между проводами

Эти четыре составляющих называются первичными параметрами длинной линии.

Тогда длинную линию можно рассматривать как множество соединенных в цепочку бесконечно малых элементов dx, каждый из которых имеет сопротивление R_odx, индуктивность L_odx, проводимость G_odx, емкость C_odx.

Такая система на основании второго закона Кирхгофа описывается следующей системой уравнений:

Преобразовав данную систему, пренебрегая при раскрытии скобок производными второго порядка, получим:

Эта система уравнений может быть использована на любом участке длинной линии при любом изменении ЭДС источника.

Рассмотрим установившийся режим длинной линии для источника переменного синусоидального напряжения:

,обозначим:

Zo = Ro+jwLo– комплексное сопротивление длинной линии

Yo = Go+jwCo– комплексная проводимость длинной линии

подставив производные из уравнения (*) в уравнение (**) , тогда получим:

Длинная линия характеризуется также двумя вторичными параметрами:

1) Волновое сопротивление

Волновое сопротивление зависит только от характера ЛС, от первичных параметров и от частоты и не зависит от длины кабеля. Волновое сопротивление или импеданс - это сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль любой однородной линии.

2) Затухание

Затухание измеряется в ДБ, бывает собственное и рабочее

Вследствии того что высокочастотные токи протекают ближе к поверхности проводника (поверхностный эффект) - на высоких частотах удельное сопротивление линии возрастает, а удельная индуктивность падает.

Наиболее выгодные условия прохождения сигнала по линии связи - когда цепь замкнута на согласованную нагрузку (Z_H=W). В этом случае вся энергия сигнала поглощается приемником.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: