автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Расчетные исследования динамических свойств энергосистемы протяженной структуры

Л ■'!

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ! ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

11а правах рукописи

ЛУ ЦЗЮЬ

РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ПРОТЯЖЕННОЙ СТРУКТУРЫ

Специальность 05.14.02 - Электрические станции (электрическая часть), сети,электроэнергетические системы и управление ими

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1994

Работа выполнена на кафедре "Электроэнергетические системы" Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Литкенс И.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Васин В.П.

кандидат технических наук, ведущий научйыа сотрудник Карпов В.А.

Ведущая организация - институт "Энергосетьпроект" Защита диссертации состоится

«Ц» 1994 года

в / Г часов о-о мин. в аудитории Г-201 на _ заседании специализированного Совета К 053.16.17.

С диссертацией мовно познакомиться в библиотеке МЭИ. Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 105835, ГСП, Москва Е-250, ул. Красноказарменная, дом 14, ученый совет Юй.

Автореферат разослан ^ о ноября 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета К 053.16.1?

кандидат технических наук доцент

Барабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное развитие энергетики идет по пути создания больших систем и объединения отдельных энергосистем СЭС) в единый системы С ЕЭС). Создание монных территориальных энергообъединений, как известно, позволяет получить существенный экономический эффект. Однако опыт эксплуатации объединенных энергосистем СОЭСЗ показал, что их образование приводит к изменению, а в ряде случаев и к ухудшению динамических свойств системы.

Понятие "динамические свойства энергосистемы" включает в себя вопросы статической и динамической устойчивости, качества электромеханических переходных процессов, а такге вопрос о реакции системы на внешние возмущения.

Долгое время вопрос об оценке реагаши энергосистемы на внешние возмущения казался решенньм. Считалось бесспорным утверждение о тон, что чем блиге рассматриваем элемент находится к месту приложения возмущения, тем сильнее проявляется реакция системы.

Однако в последние годы при изучении путей развития энергосистемы, появлении и все большем распространении энергосистем протяженной структуры была обнаружена возможность нарушения этого утверждения. В ряде работ таких организаций, как ЗНИН, СибНИИЭ указывается, что аварийное возмущение может распространяться по всему энергообьединенис и реакция системы может достичь наибольших значений в удаленном от места возмущения конце системы. Это ставит под сомнение привьнныэ подходы к проектирование релейной защиты и противоаварнйной автоматики, оценке динамической устойчивости, эквивалентированию.

В связи с этим в последнее время на кафедре электроэнергетических систем МЭИ проводятся комплексные расчетно-экспериыен-тальные исследования особенностей динамических свойств энергосистем протяженной структуры. Данная диссертационная работа является частью этих комплексных исследований.

Целью работы является проведение расчетных исследований электромеханических переходных процессов в энергосистеме протяженной структуры СЭСПС). На основе проведения исследований необходимо-

- оценить влияние различных факторов на появление неблагоприятных особенностей динамических свойств системы в отношении реакции на внешние возмущения;

- определить схемно-режимныэ условия и параметры возмущений, при которых наиболее вероятно появление особенностей динамических свойств;

- выяснить возможность опасного усиления электромеханических колебаний и нарушения динамической устойчивости в частях системы, удаленных от места прилосения возмущения.

Метод исследования - математическое моделирование и вычислительна эксперимент на ЭВМ. Расчеты проводились по промьыленной программе МУСТАНГ.

Достоверность полученных результатов подтверждена их совпадением с результатами расчетов по другой программе и с результатами экспериментов на электродинамической модели электрической системы протявенной структуры.

Научная новизна

1.Предложены показатели для оценки реакции ЭСЛС на внеание возмущения.

2. Показана возмовность появления неблагоприятных особенностей динамических свойств в отношении реакции системы на внешние возмущения.

3. Проанализировано влияние различных факторов на появление неблагоприятных особенностей динамических свойств системы. Первая группа факторов - параметры внешних возмущений и исходных режимов, вторая группа факторов - параметры элементов системы.

4. Определены условия, при которых реакция системы не концентрируется вокруг внешнего возмущения, а распространяется по всей системе и в некоторых особо тяжелых случаях может вызывать нарушение устойчивости в элементах системы, удаленных от места приложения внешнего возмущения.

Практическая ценность. Полученные в работе результаты могут быть использованы научно-исследовательскими организациям!, занимающимися вопроса«и развития электроэнергетических систем за счет объединения отдельных энергосистем в едины? системы.

Применение полученных результатов при вьполнении проектных работ по развитию энергосистем, а также эксплуатационный организациями при управлении режимаш объединенных энергосистем поз-

волит повысить точность и обоснованность принимаемых решения.

Апробация работы. Основныэ положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах научно-исследовательской лаборатории "Проблемы электрических систем" (МЭИ, 1994г.) и на заседании кафедры "Электроэнергетические системы" С МЭИ, 1994г.5. Основные пологения и выводы диссертации подтверждены экспериментами на электродинамической модели КЭИ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четьих глав, заключения,списка литературы и приложения.

СОЕРШШЖ РАБОТ!)

Во введении обоснована актуальность исследования особенностей динамических свойств энергосистем протяженной структуры, кратко излогено содержание работы.

В первой главе вьтолнен анализ состояния проблемы улучшения динамических свойств слоеных электроэнергетических систем (ЗЭС). Сформулированы цель и задачи работы.

Опыт эксплуатации современных энергосистем показьвает. что длительные, практически незатухающие или слабозатухаицие системные колебания могут явиться причиной ограничения ряда эксплуатационных режимов или вызвать необходимость некоторых дополнительных мероприятий -оснащение автоматических регуляторов возбуждения крупных генераторов системными стабилизаторами, ввод добавочных линий электропередачи как между подсистемами, объединен-ньми межсистемньми связями, так и внутри подсистем.

Слабозатухающие и незатухающие электромеханические колебания наблюдались в энергосистемах СНГ - в Киевэнерго, в ОЭС Сибири. по межсистемной связи ЕЭС СНГ с энергосистемой НРБ.

Подобные явления наблюдались также и в зарубежных странах, энергообъединения которых содержали подсистем, соединенные относительно слабьми связями С в США,Канаде, скандинавских странах, Австралии), а также в ОЭС протяженной структуры С Югославия, Великобритания). Устранение и предотвращение таких колебаний нередко достигалось за счет снижения рабочих перетоков по межсис-темньы связям и установления пределов передаваемой мощности ниже уровней, допустимых по условиям апериодической статической

устойчивости, что приводило к ограничению планируемых режимов ОЭС-

Анализ случаев появления низкочастотных колебания показал, что наряду с существенно различна® системам! автоматического регулирования, одной из основных причин возникновения таких колебаний являются структурные особенности современных ОЭС «наличие слабых межсистемных связей. цепочечные структуры энергосистемы', которые приводят к негативные динамическим свойствам этой системы по сравнение с концентрированной многомашинной ЭС. Причем негативные с точки зрения динамических свойств тенденции в развитии ЭЭС не всегда могут быть полностью компенсированы лишь за счет совершенствования принципов и средств управления- Следовательно, в процессе анализа развития ЭЭС с точки зрения живучести должны рассматриваться такге и структурные решения- определявшие в том числе принципы формирования системы -

До последнего времени казалось очевидны* устойчивое представление, что в сложных ЭС, без учета их структуры, реакция ЭС на внешние возмущения локализуется вокруг места их приловения. Влияние возмущения по мере удаления от места его возникновения "ощущается'' все меньше в силу рассеяния энергия, наличия зон нечувствительности автоматических регуляторов скорости 'и других причин- Это представление о специфическом свойстве сложных ЭС-уменьшении влияния аварийного возмущения по мере удаления от него - используется при эквивалентировании. создании упрощенных расчетных схем. разработке противоаварийной автоматики и решении других вопросов, связанных с анализом электромеханических переходных процессов и устойчивости.

Однако в последнее время при расчетных исследованиях переходных процессов для решения задач планирования развития ЭСПС исследователи столкнулись с особенностями ее динамических свойств. Эти особенности заключаются в том, что в некоторых случаях внешние возмущения не локализуются вокруг места их при-логения. а распространяются вдоль ЭСПС- Такой характер динамических процессов может привести к снияению уровня устойчивости и живучести системы.

Анализу динамических свойств протяженного энергообъединения посвящены работы Андреюка В.А., Левита Л.М., Кощеева Л.А., Бари-

нова В. А., Воропая H.H., Буиуева В. В., Лизалека Н. И., Груздева И.А., Устинова С.М., и ряда других. В этих работах на основе модального анализа, использования волновых уравнений и проведения расчетов электромеханических переходных процессов выявлен ряд важных особенностей динамических свойств ЭСПС. Однако рассмотрение схемы замешення энергосбъодпнания настолько слоены и содержат так жого элементов С генераторов, нагрузок, линий электропередачи!), что не представляется возкожньы выявить основные факторы, обуславливашиэ усиленную реакцию на возмущение вдали от места его приложения.

В настоящей работе проводится коьетлексньф анализ условия, при которых возможно развитие интенсивных электро>«еханичоских колебаний и нарушение устойчивости в удаленных от места возмущения частях энергообъединения.

Во второй главе рассматривается методические вопросы исследования динамических свойств энергосистемы протяженной структуры.

Процессы в ЭСПС слоены и имеют ряд особенностей, противоречащих привычным представлениям о характере реакции ЗЭС на возмущение. Для того, чтобы разобраться в этих слоаньк вопросах, целесообразно выбрать в качестве объекта исследования максимально упрощенную, обозримую схему ЭСПС с относительно мальм числом элементов и, соответственно с мальв! числом варьируемых параметр-)в. Вместе с тем, эта схема должна отражать все основные особенности динамических свойств энергосистемы протяженной структуры.

Перечисленные требованиям удовлетворяет цепочечная схема с ;ильньии межсистемньми связями. Применительно к этой схеме в шстоящее время на кафедре Электроэнергетических систем МЭИ про-юдятся комплексный расчетно-экспериментальные исследования [инамических свойств ЭСПС, включаюише.-

а) экспериментальные исследования на электродинамической юдели кафедры;

б) расчетные исследования, проводимые на ЭВМ.

Настоящая работа является часть» этих комплексных исследо-¡аний. В связи с этим для обеспечения возможности сопоставления езультатов расчетов и экспериментов в качестве исследуемой рас-етной схемы была принята модельная цепочечная пятишшинная схе-а воспроизводимая на электродинашческой модели МЭИ С рис. 1).

При выборе вида расчетных возмущения также необходимо использовать максимально возможны? упрощения. В качестве анали-зируегых возмущений целесообразно вьбрать кратковременные "проходящие" возмущения, после действия которых система возвращается в исходное состояние Скороткое замыкание на отходящей линии и отключение этой линии, сброс и последующий наброс нагрузки и

п = 1 п = 2 п = 3 п = 4 2\ И 2\ 21

Рис-1- Схема исследуемой ЭЗС •

т.д.). Выбор таких возмущений позволяет не учитывать .изменение частоты системы и, следовательно, существенно упростить ее математическое описание.

В целях упрощения анализа процессов в ЗСПС и уменьшения числа варьируемых факторов в работе используется простейшая модель синхронного генератора в виде постоянной ЭДС за переходный реактивньм сопротивлением. Демпфирование учитывается упрощенно путем введения в уравнение движения члена, пропорционального производной угла-, аРй 1 сЙ1 о,

/А

где: —постоянная инерции агрегата в сек. ;

Е —ЭДС за переходные реактивньм сопротивлением в отн.ед. п—число станций в ЭЭС ;

®1—угол соответствующей ЭДС в эл. градусах ;

РТ1—механическая мощность турбины в отн. ед. ;

—взаимная проводимость между генераторами I и л в отн. ед. ;

уи —собственная проводимость генератора I в отн. ед. ;

«1(, а^—дополнительные углы проводимости;

Рл—коэффициент демпфирования в отн.ед.

Введем показатели, с помощью которых целесообразно оценивать реакцию ЭСГ1С на возмущение и вьйереы го них наиболее подходящие для данной задачи.

Так как требуется оценить всшюзкность нарушения динамической устойчивости, эти показатели долкны отрасать взаданое двиге-ние эквивалентных генераторов подсистем. А поскольку нарушение устойчивости может произойти на одной какой-либо мегскстешюЯ связи, то показатели долгны характеризовать взаикное движение соседних подсистем, примькаших к данной связи. Для оценки взаимного движения соседних подсистем мояю использовать следушлэ величины:

1) отклонение перетока активной мощности АР^ по мегсистем-

ной СВЯЗИ;

9 Г

23 отклонение взаишого угла между ЭДС и Е; эквивалентных генераторов соседних подсистем;

3) отклонение взаимного угла &5.. между в©кторама напряжений 11 и по концам меясвстемной связи Сна стороне вжшего на-прясения).

Величина перетока Р. определяется параметрами данной конкретной энергосистемы, поэтому показатель АР1} косят частный характер. Разность фаз ЭДС Е^ и Е( представляет собой расчетную величину, ее нельзя измерить в эксперименте. В связи с этим более подходящей является величина отклонения взаимного угла 45^ между векторами напряжений по концам связи. Значения угла в эл.градусах меньше привязаны к параметрам данной конкретной энергосистемы и в этом смьсле носят более общий характер. Кроме того, величину И£ч можно измерить в эксперименте на электродинамической модели или в натурной энергосистеме.

В процессе электромеханических колебаний угол по 1-й связи увеличивается и уменьшается. Для оценки реакции ЭСПС на возмуще-

ние можно использовать такие величины Срис.2):

а) разность между наибольшим и наименьшим значениями взаимного угла по связи й1минв переходном процессе;

б) разность между наибольшим значением взаимного угла по связи в переходном процессе и его значением в исходном режиме

^тГ 6такс' 51о-

Вторая величина предпочтительнее, поскольку именно увеличение взаимного угла характеризует опасность нарушения динамической устойчивости.

Рис.2. Показатели для оценки реакции ЭСПС на возмущение

Таким образом, для оценки реакции ЭСПС на возмущение в качестве первого показателя целесообразно выбрать разность А6га{ между наибольшим значением 3^макс взаимного угла между векторами напряжений по концам 1-й связи в переходном процессе и значением этого угла в исходном режиме в1о:

МтГ 51макс" 51» Целесообразно ввести также второй показатель - отношение

5

45

25

- и -

где = 5гмакс- &1о- первый показатель для I - й связи;

АЯ^ = 5^макс- гко- аналогичная величина для к - й связи, примькающей к месту приложения возмущения.

Показатель К^ позволяет оценить, усиливается ли реакция на возмущение по мере удаления от места его приложения.

В третьей главе исследуется влияние на реакцию ЭСПС следующих факторов:

- вида возмущения-,

- места приложения возмущения;

- величины и длительности возмущения;

- загрузки межсистемных связей в исходном режиме;

- запаса статической устойчивости;

- коэффициента демпфирования.

Исследования показали, что отключение одной цепи линии электропередачи 2-4 (см.рис.1) на время А1 = 0.2 с Спосле чего отключаемая цепь включается обратно) вызывает небольшие увеличения углов по межсистемнньм связям Сна 1.5-3°). Однофазное короткое замькание в узле 2 С см. рис. 1) длительностью А1 =0.2 с является более тяжелым возмущением, вызывающим большие отклонения углов Сна 5-8°). Величину возмущения в виде кратковременного отключения части нагрузки в узле С на время А1, после чего эта часть нагрузки включается обратно) гораздо легче дозировать, чем величину возмущения при однофазном КЗ или коммутации цепи ЛЭП. Поэтому в ходе дальнейших исследований в качестве расчетного возмущения рассматривается кратковременно сброс нагрузки в одном из узлов энергосистемы.

На рис.3 показано влияние места приловения возмущения на реакцию энергосистемы. В исходном режиме мощность передается от узла 2 Спередающий конец системы на рис.1) к узлу 10 С приемный конец) и монотонно возрастает от передающего конца к приешому. Узлы загрузки связей в исходном ревиме показаны на рис 3,а, где п — номер межсистемной связи С п = 1 соответствует связи 2-4 на рис.1). Значения углов соседних связей на рис 3,а для наглядности соединены отрезками прямой линии.

Расчетное возмущение в виде отключения части нагрузки в узле на время А1 прикладывается в передающем конце ЭС Сузел 2 на рис.1), в середине ЭС Сузел 6) и в приемном конце Сузел 10). Значения наибольшего отклонения АЗ», углов по межсистемиъы свя-

Рис.3. Влияние места приложения возмущения 2,6,10—точка приложения возмущения.

зям, характеризующие реакцию ЭСПС на возмущение, показаны на рис.3,6.

Рисунок 3,6 демонстрирует интересныэ особенности динамических свойств энергосистемы протяженной структуры. Он показывает, что величина и характер реакции ЭСПС существенно зависят от места приложения возмущения. При кратковременном сбросе нагрузки в приемном конце ЭСПС (узел 10) наблюдается привьнная для сложных X картина: влияние возмущения по мере удаления от места его приложения "ощущается" все меньше (см.рис.3,6). При сбросе нагрузки в передающем конце ЭСПС (узел 2), наоборот, реакция ЭС наиболее сильно проявляется в удаленном от возмущения конце ЭС (отклонение угла по связи 8-10 в 1.4 раза превьыает отклонение угла по примькашей к месту возмущения связи 2-4).

Внешнее возмущение одной и той ее величины в зависимости от места его приложения вызывает реакцию ЭС различиной интенсивности. Наибольшие отклонения углов по всем мегсистеьмым связям наблюдаются при сбросе нагрузки на передающем конце ЭСПС. Сброс нагрузки в середине ЭСПС Сузел 6) приводит к меньшим отклонениям углов. Сброс нагрузки на приемном конце вызывает самую слабую реакцию на возмущение.

Из рис.3,6 видно, что где бы ни прикладывалось возмущение, наибольшее отклонение угла наблюдается на связи 8-10 Сп =4). Причем чем дальше от этой связи прикладывается возмущение, тем сильнее реакция на него, т.е. тем больше отклонение угла А5.10. При сбросе нагрузки в узле 6 отклонение больше, чем при сбросе нагрузки в узле 10 , а самое большое отклонение Д5мо наблюдается при возмущении в узле 2, наиболее удаленном от связи 8-10 .

Этот факт, выявленньй в настоящей работе, заставляет пересмотреть сложившиеся представления о характере реакции сложной X на возмущение. Обычно в практике проектирования и эксплуатации ЭЭС при определении предельной по условию динамической устойчивости передаваемой мощности по исследуемому (например, ослабленному) сечению возмущение прикладывается именно к этому сечению, поскольку предполагается, что любое удаленное от него возмущение менее опасно и вызывает на исследуемом сечении меньшее отклонение угла. Рис.3,6 показывает, что для рассматриваемой энергосистемы протяженной структуры это предположение неверно.

Наибольшее отклонение угла по связи 8-10 соответствует случаю, когда возмущение приложено в наиболее удаленном от этой связи узле 2.

Исследования показали, что интенсивность электромеханических колебаний увеличивается с ростом величины и длительности возмущения, но если величина отключаемой нагрузки АРН и длительность возмущения АЬ варьируются таким образом, что значение ДРН*А1 (которое условно можно назвать "энергией возмущения") остается неизменньы, то и реакция ЭСПС на возмущение практически не изменяется.

Характер реакции ЭСПС на внешнее возмущение существенно зависит от соотношения загрузки различных межсистемных связей в исходном режиме. Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:

1) при самобалансировании отдельных подсистем в исходном режиме по активной мощности влияние возмущения по мере удаления от места его приложения "ощущается" все меньше ( кривая 2 на рис.4,6);

2) если в исходном режиме загрузка связей монотонно увеличивается при удалении от места приложения возмущения, то реакция ЭС на возмущение имеет качественно иной характер С кривая 3 на рис.4,6): отклонение угла в переходном процессе на удаленной связи превыиает отклонение угла на связи, примькаиаей к месту возмущения СК5т > 1); тот же характер реакции X, но с меньшим превышением С 1 < Кйги< Кйт) наблюдается при одинаковой и достаточно большой (26°) загрузке всех межсистемных связей в исходном режиме;

3) реакция ЭС на возмущения при других рассмотренных в работе вариантах исходного режима С режим с монотонно уменьшающейся загрузкой связей при удалении от места возмущения, режим с одинаковой, но меньшей (13°) загрузкой всех связей, режим со сначала увеличивающейся, а потом падающей загрузкой) занимает промежуточное положение между случаями 1) и 2): реакция на возмущение охватывает всю систему, но отклонение угла по наиболее удаленной связи не превыиает отклонения угла на примькающей к месту возмущения связи (Кйт< 1) .

Отклонение угла в переходном процессе на наиболее удаленной связи может значительно (К5т г 3) превыиать отклонение угла на

По 30.0 -

25.0 -Е

20.0 ^

15.0 ^

10.0

5.0 т

0.0

-5.0

Л5,

т

12.5

10.0 -

7.5 -

5.0

2.5

1-5-1П

аЭ

• 3

2 63

и П 4-

Рис.4. Влияние загрузки межсистемных связей 1 —загрузка связи падает ;

2— режим самобаланса ;

3— загрузка связи возрастает .

По

50.00 ♦0.00 30.00 20.00 ю.оо

0.00

да

т

30.0 -1

25.0 Н 20.0 15.0 -10.0 :

5.0

т—Г

ай

2 б)

3

-1 п

Рис.5. Влияние запаса статической устойчивости и

коэффициента демпфирования 1 - Кзр = 4054 ; 2- ^р = 3- «зр = •

связи, примькашей к месту возмущения, при сочетании следующих факторов ••

- монотонньй рост загрузки меясистеыных связей в исходном режиме от передающего конца ЭСПС к приемному;

- малый запас статической устойчивости в исходном режиме Скривая 3 на рис.5);

- приложение возмущения в виде сброса нагрузки на передающем конце ЭСПС.

Увеличение коэффициента демпфирования Р¿приводит к снижению расчетных значений отклонений углов в переходном процессе; чем меньше запас статической устойчивости в исходном режиме, тем большее влияние оказывает рост коэффициента демпфирования на снижение отклонений углов (см.рис.5,б).

В четвертой главе исследуется влияние параметров элементов энергосистемы протяженной структуры на ее динамические свойства.

Показано, что передача больших потоков мощности через ЭСПС не всегда сопровождается усиленной реакцией в удаленном от места возмущения конце системы. Если в ЭСПС с одинаковы® параметрами всех элементов (схемная однородность) в исходном режиме и загрузки всех межсистемных связей одинаковы Срежимная однородность), то даже при достаточно больших углах загрузки (26°) реакция ЭСПС на удаленном от возмущения приемном конце системы проявляется слабее, чем вблизи места приложения возмущения.

Усилению реакции на возмущение вдали от места его приложения способствует изменение следующих параметров системы :

- увеличение переходных сопротивлений эквивалентных генераторов всех подсистем;

- рост мощности и постоянной инерции генератора удаленной подсистемы;

- рост сопротивления трансформатора удаленной подсистем*

- увеличение сопротивления мевсистеиной связи, примькающей к удаленному концу ЭСПС.

Наибольшие отклонения угла в переходном процессе наблюдаются на сильно загруженной межсистемой связи и на связи с меньшей пропускной способностью, что согласуется с физическими представлениями.

Особенно большие отклонения угла происходят на связи,

которая одновременно является ослабленной и сильно загруженной.

При монотонно возрастающей загрузке межсистемных связей в исходном режиме от передающего конца ЭСПС к приемному увеличение сопротивления линии 2-4 на передающем конце системы мало влияет на отклонение угла Ь&т в удаленном от места возмущения приемном конце энергосистемы; увеличение сопротивления сильно загруженной линии 8-10 на приемном конце ЭСПС приводит к значительному возрастанию отклонения угла Д5т и величины Кйт на этой линии, удаленной от места возмущения.

В работе была рассмотрена схемно-режимная ситуация, при которой одновременно действуют все выявленные в настоящей диссертации факторы, усиливающие реакцию ЭСПС на удаленной от места возмущения межсистемной связи. Сопротивление связи 8-10, примыкающей к приемному концу ЭСПС Сем.рис.1) было увеличено вдвое. При монотонном росте загрузки межсистемных связей от передающего конца ЭСПС к приемному угол загрузки связи 8-10 был увеличен до значения, при котором коэффициент запаса статической устойчивости по активной мощности К^ = 4*. В этих условиях при кратковременном сбросе нагрузки в узле 2 на удаленной от места приложения возмущения межсистемной связи 8-10 происходит нарушение динамической устойчивости во втором цикле качаний.

В приложении приведены значения параметров всех рассмотренных в диссертации вариантов исходного режима исследуемой ЭСПС.

основные результаты и выводи

1. Реакция энергосистемы протяженной структуры на внешнее возмущение определяется большим числом разнообразных факторов: параметрами возмущения, исходного режима, элементов систеш.

2. Характер реакции ЭСПС существенно зависит от места приложения возмущения. Если в исходном режиме загрузки межсистемных связей монотонно увеличиваются от передающего конца ЭСПС к приемному, то при сбросе нагрузки в приемном конце системы влияние возмущения по мере удаления от места его приложения "ощущается" все меньше, а при сбросе нагрузки в передающем конце ХПС, наоборот, реакция ЭС наиболее сильно проявляется в удаленном от возмущения конце энергосистемы.

3. Внешнее возмущение одной и той же величины в зависимости от места его приложения может вызывать реакцию ЭСПС различной интенсивности. Для энергосистемы протяженной структуры не всегда справедливо широко применяемое в практике проектирования и эксплуатации энергосистем предположение о том, что любое возмущение заданной величины, удаленное от исследуемого сечения, менее опасно и вызывает меньшие отклонения угла, чем возмущение, приложенное к данному сечению.

4. Характер реакции ЭСПС на внешнее возмущение существенно зависит от соотношения загрузки различных межсистемньи связей в исходном режиме. При самобалансировании отдельных подсистем в исходном режиме по активной мощности происходит локализация действия возмущения вблизи места его приложения . При передаче потока активной мощности через ЭСПС реакция системы на возмущение может быть качественно иной= отклонение угла в переходном процессе на наиболее удаленной связи может превышать отклонение угла на связи, примькающей к месту возмущения.

5. Передача больших потоков мощности через ЭСПС не всегда сопровождается усиленной реакцией в удаленном от места возмущения конце системы. Усилению реакции на возмущение вдали от места его приложения способствуют одновременное действие следующих факторов:

- монотонньй рост загрузки межсистемньи связей в исходном режиме от передающего конца ЭСПС к приемному;

- малый запас статической устойчивости в исходном режиме;

- приложение возмущения в виде сброса нагрузки на передающем конце ЭСПС.

- увеличение сопротивления межсистемной связи, примькашей к приемному концу ЭСПС;

- увеличение переходных сопротивлений эквивалентных генераторов всех подсистем;

- рост мощности и постоянной инерции генераторов удаленной подсистемы;

- рост сопротивления трансформатора удаленной подсистемы.

' В. Достоверность полученных в работе результатов была подтверждена совпадением результатов расчетов по двум программам динамики и с результатами экспериментов на электродинамической модели МЭИ.