Анализ неоднородностей электроэнерrетических систем - Войтов О.Н.
ISBN 5-02-031231-2
Скачать (прямая ссылка):
/
8
Гл. 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ
Рис. 1.1. Тестовая схема ЭЭС (в скобках указаны порядковые номера ветвей).
Опыт расчетов ЭЭС показывает, что как всякая сложная система ЭЭС неоднородна и неравнопрочна. В частности, это проявляется в том, что параметры режима некоторых элементов ЭЭС (узлов, связей) в среднем относительно сильнее реагируют на возмущения. Более того, возмущения, прикладываемые в разные места вызывают заметную реакцию одних и тех же параметров режима: при разной локализации возмущений больше всего изменяются модули напряжения в одних и тех же узлах, перегружаются по току одни и те же элементы. Так, для
схемы, приведенной на рис. 1.1, при расчетах установившихся режимов (УР) со случайным изменением инъекций активной и реактивной мощностей по нормальному распределению с оди-
наковой дисперсией среднеквадратические отклонения модулей и фаз напряжений явно различаются (рис. 1.2, а, б). Ниже схему
¦
рис. 1.1 будем называть тестовой.
Д6-Ю
-1
, град
ИР
а
12 3 4
1
• V
1V.
Т
1
7 8100 201 203
200 202
ДО, кВ
2
б
4
5
6
№
8 100 200 202
Номер узла
Рис. 1.2. Среднеквадратические изменения фаз {а) и модулей (б) напряжений в узлах тестовой схемы (в узлах 1, 3, 7, 101, 201, 203 напряжение
фиксировано).
1.1. НЕОДНОРОДНОСТЬ ЭЭС И ЕЕ ПРОЯВЛЕНИЯ
Номер ветви
Рис. 1.3. Среднеквадратические изменения перетоков активной (/), реактивной (2) мощности и токов (3) в ветвях тестовой схемы.
Заметно выделяются среднеквадратические изменения фаз напряжений в узлах с номерами 203, 201, а модулей напряжений в узлах с номерами
, 5. Одновременно в процессе статистических испытаний были получены показанные на рис. 1.3 и 1.4 оценки среднеквадратических изменений перетоков активной и реактивной мощностей, токов, потерь напряжения в ветвях тестовой схемы (см. рис. 1.1), а также изменения разностей фаз по
концам ветвей.
Из рис. 1.3, 1.4 видно, что максимальные среднеквадратические изменения перетока и тока будут наблюдаться в ветви, связывающей балансирующий узел 101 с узлом 100, максимальные изменения потерь напряжения — в ветвях 8—200(10) и 5—8(7), а максималь-
2
Щ., кВ;Д8у-10 «град
12
1
10"
8"
6
А
2
2
0
Номер ветви
Рис. 1:4. Среднеквадратические изменения потерь напряжений (1) и разности фаз напряжений (2) в ветвях тестовой схемы.
10
Гл. 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ
ные изменения разности фаз напряжений — в ветвях 100—202(12) и 4-100(5).
Отметим, что приведенная на рис. 1.1 тестовая схема будет в основном использоваться для иллюстрации положений и выводов. Разумеется, эти выводы оправданы и для других ЭЭС, обладающих соответствующими свойствами неоднородности.
Элементы схемы сети, параметры режима которых в большей степени изменяются при случайных изменениях в топологии схемы сети и нагрузок, были названы в [1] сенсорными. В рассмотренном примере сенсорными являются узлы 8, 5, модули напряжений которых максимально реагируют на всевозможные внешние возмущения. Сенсорной по изменению перетоков мощности и тока является ветвь 100—101(11), по изменению потерь напряжения — ветви 8—200(10) и 8—5(6), а по изменению разности фаз напряжений — ветви 100—202(12) и 4-100(5).
Неоднородность ЭЭС, приводящая к появлению сенсоров,
определяется во многом схемой ЭЭС и ее параметрами, причем в принципе можно выделить такие элементы ЭЭС, изменение параметров которых в наибольшей степени влияет на величину реакции ЭЭС на возмущения. Именно с помощью этих параметров можно быстрее всего улучшить (или ухудшить) свойства ЭЭС. Такие элементы будут называться слабыми местами [2]. Для тестовой схемы (см. рис. 1.1) увеличение проводимости связи
8—200 приводит к заметному снижению реакции узла 8, т.е. снижается среднеквадратическое изменение модуля напряжения узла 8.
Следует отметить, что в некоторых случаях на пределе статической устойчивости может возникнуть повышенная чувствительность к возмущениям почти всех параметров режима.
Соответственно можно выделить три стороны проблемы анализа чувствительности ЭЭС:
1) найти условия возникновения повышенной чувствительности ЭЭС к внешним воздействиям;
2) выявить локализацию наиболее чувствительных элементов в
сети;
3) определить степени свободы для устранения причин повышенной чувствительности и наилучшим образом распорядиться этими степенями свободы.
Теперь рассмотрим проявление чувствительности и неоднород-
ностей ЭЭС в переходных процессах.
Реакция ЭЭС на возмущение после относительно быстрого
затухания электромагнитных процессов наиболее информативно
определяется движениями (изменениями во времени углов роторов)
синхронных машин (в первую очередь, генераторов), которые
1.1. НЕОДНОРОДНОСТЬ ЭЭС И ЕЕ ПРОЯВЛЕНИЯ
11
отражают опережение или отставание роторов по отношению к некоторой точке отсчета. Эти "механические" углы связаны простыми соотношениями с "электрическими" углами (фазами) ЭДС синхронных машин.
За начало отсчета времени обычно принимается момент возмущения. Точка начала отсчета углов может быть выбрана, в общем, по-разному. В качестве этой точки можно принять угол любого из генераторов (рис. 1.5, а) — в этом случае отсчитанные от него углы других генераторов называются относительными или взаимными. Такое представление наиболее информативно, хотя и достаточно громоздко — так как для детальной оценки реакции ЭЭС на возмущение приходится последовательно принимать за точку отсчета каждый из генераторов системы. Значения взаимных углов наиболее важны, чем значения абсолютных, — так как именно
