Анализ неоднородностей электроэнерrетических систем - Войтов О.Н.
ISBN 5-02-031231-2
Скачать (прямая ссылка):
ди ш і сі<5, щ
і
j
і
где суммируются потери активной мощности во всех ветвях схемы
эсс.
В качестве примера для тестовой схемы получено, что максимальный вклад в реакцию потерь активной мощности на первое обобщенное возмущение (3.20) дают потери активной мощности в
ветвях 8—200(10) и 5-8(7), 100—202(12).
Еще раз подчеркнем, что все сказанное справедливо лишь в
пределах сохранения линейности между возмущениями и реакциями и при наличии заметной неоднородности в сети, когда реакция ЭЭС в основном определяется одним-двумя минимальными сингулярными числами.
68
Гл. 3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ЭЭС
3,6. РАСПОЗНАВАНИЕ КОГЕРЕНТНОСТИ ГЕНЕРАТОРОВ
В ПЕРЕХОДНОМ ПРОЦЕССЕ
Как уже указывалось, в силу неоднородности ЭЭС реакции на возмущение ее элементов оказываются различными. Вместе с тем отдельные группы элементов ведут себя более сходно по отношению друг к другу, чем к остальным элементам. Это создает возможность агрегирования информации в целях уменьшения вычислительных затрат при исследованиях динамических свойств
ЭЭС. Одной из наиболее известных и проработанных задач такого
агрегирования
является снижение размерности расчетных схем
(электромеханическое эквивалентирование). Другая задача — предварительная (до детальных расчетов) классификация и выбор пред-
ставителей классов расчетных ситуации, т.е. составление подъемного для детального исследования списка предположительно опасных сценариев (сочетаний схем, режимов, возмущений). Обе задачи
агрегирования сводятся к классификациям объектов (в качестве которых в одном случае выступают узлы расчетной схемы, а в другом — сценарии) и агрегированному представлению классов. В задаче эквивалентирования в класс (подсистему) объединяются узлы системы со сходными состояниями или реакциями на заданное возмущение, после чего каждый класс представляется некоторым эквивалентом. В задаче формирования сценариев в класс объединяются сценарии, сходные между собой по реакциям систе-
возмущения
каждый класс представляется един
ственным (наиболее тяжелым для системы) сценарием, "покрывающим" все остальные ситуации класса. Обе эти задачи имеют
общую первую стадию решения — идентификацию для конкретной расчетной ситуации групп генераторов, движения которых предположительно будут сходными между собой (синфазными, когерентными ).
Принципиально, чтобы идентификация осуществлялась быстро, а значит, без привлечения традиционных расчетов переходных процессов, для которых необходимо численное решение систем дифференциальных и алгебраических уравнений большой размерности. Соблюдение требования быстроты идентификации требуется
для успешного решения задач как электромеханического эквивалентирования, так и сканирования расчетных ситуаций при формировании набора опасных сценариев.
Для небольших по размеру систем сходство (когерентность) генераторов можно оценить, визуально сравнивая кривые переходного процесса. Рассмотрим конкретную расчетную ситуацию трехфазное короткое замыкание в узле 5 электроэнергетической системы (рис. 1.1). На рис. 3.20 показаны наиболее характерные
кривые
времени углов роторов генераторов, считая с
3 6. КОГЕРЕНТНОСТЬ ГЕНЕРАТОРОВ В ПЕРЕХОДНОМ ПРОЦЕССЕ
69
Ь ,, град
о
&з-1 ¦ ФаД
10
0
-10
-20
0
1
Й/-Ю1. гРаД
100
50
0
^2оз-201 'град
о
-5
б
0.5
1.0
о
0.5
1.0
1,с
Рис. 3.20. Изменение во времени углов ЭДС генераторов относительно синхронной оси (а), угла генератора 101 (6) и взаимных углов генераторов 3
и 1 (в), 203 и 201 (г).
момента возмущения*. Визуальный анализ этих кривых позволяет оценить степень сходства поведения (меры когерентности) генера-
торов качественно
на уровне "более сходны
її
"менее сходны".
Наибольшим взаимным сходством обладают генераторы 201 и 203,
в несколько меньшей мере
генераторы 1 и 3. Движения под-
систем {201, 203} и {1, 3} в большей мере сходны между собой, чем с движением генератора 101.
В зависимости от порогового значения сходства, при котором еще допустимо объединение генераторов в подсистему (назовем его порогом когерентности), для пяти генераторов рассматриваемой системы оказываются возможными пять вариантов идентификации более или менее когерентных групп (рис. 3.21) — от тривиального
Синхронный компенсатор в узле 7 тестовой схемы не учитывается как синхрон-
ная машина, а задается шунтом постоянной проводимости.
70
Гл. 3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕОДНОРОДНОСТИ ЭЭС
результата, когда все генераторы отнесены к одной когерентной группе, до другого тривиального результата, когда каждый генератор считается когерентным лишь самому себе. На рисунке группы (подсистемы) когерентных генераторов разделены штриховыми линиями, которые являются сечениями генераторного графа и могут быть описаны через совокупность его связей.
Одно из ряда других возможных представлений результатов
идентификации когерентных групп показано на рис. 3.22. Здесь по горизонтальной оси перечислены все связи генераторного графа в порядке возрастания их силы (или, что то же самое, возрастания сходства или убывания различия генераторов). По вертикальной оси отложена величина различия или сходства (при визуальной оценке мы не оперируем количественными мерами, поэтому, во-первых, вертикальная ось не шкалирована и, во-вторых, ряд значений качественных показателей, не различимых по визуальной оценке, условно расположен на одном уровне).
