- •Введение
- •1. Основные понятия и определения
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •2. Статическая устойчивость электроэнергетических
- •2.2. Векторная диаграмма для явнополюсного синхронного генератора в простейшей электроэнергетической системе
- •2.3. Характеристика мощности при сложной связи генератора с приемной системой
- •2.4. Максимальные и предельные нагрузки
- •2.5. Требования, предъявляемые к режимам
- •2.6. Характеристики режимов простейшей электроэнергетической системы при синхронной скорости вращения генератора
- •2.7. Простейшая оценка устойчивости установившегося режима. Энергетический критерий
- •2.8. Практический критерий статической устойчивости для простейшей ээс
- •2.9. Практический критерий статической устойчивости для асинхронных двигателей
- •2.10. Коэффициенты запаса статической устойчивости
- •2.11. Общая характеристика и дифференциальные уравнения регулирования возбуждения генератора
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •3. Динамическая устойчивость ээс
- •3.1. Допущения, принимаемые при анализе динамической устойчивости
- •3.2. Уравнение движения ротора синхронной машины
- •3.3. Оценка динамической устойчивости при переходе от одного режима к другому
- •3.4. Энергетические соотношения, характеризующие движение ротора генератора
- •3.5. Способ площадей и вытекающие из него критерии динамической устойчивости
- •3.6. Определение предельного угла отключения короткого замыкания
- •3.7. Определение предельного времени отключения аварии
- •3.8. Проверка устойчивости при наличии трехфазного или пофазного автоматического повторного включения лэп
- •3.9. Применение способа площадей при анализе действия автоматического регулирования
- •3.10. Условия успешной синхронизации
- •3.11. Способ площадей при исследовании устойчивости двух станций
- •3.12. Метод последовательных интервалов
- •3.13. Расчет динамической устойчивости систем с несколькими генераторными станциями
- •3.14. Динамическая устойчивость неявнополюсного генератора, работающего на шины бесконечной мощности
- •3.15. Динамическая устойчивость явнополюсного генератора при учете электромагнитных процессов
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •4. Асинхронные режимы, ресинхронизация и результирующая устойчивость
- •4.1. Общая характеристика асинхронных режимов
- •В электроэнергетических системах
- •4.2. Возникновение асинхронного режима
- •4.3. Задачи, возникающие при исследовании асинхронных режимов
- •4.4. Параметры элементов электроэнергетических систем при асинхронных режимах
- •4.4.1. Генераторы
- •4.4.2. Первичные двигатели
- •4.4.3. Нагрузка
- •4.4.4. Линии электропередачи, сеть
- •4.5. Выпадение из синхронизма, асинхронный ход синхронных машин
- •4.6. Вхождение в синхронизм асинхронно работающих генераторов
- •4.7. Основные сведения об устройствах ликвидации асинхронного режима
- •4.8. Способы ликвидации асинхронных режимов в энергосистемах
- •4.9. Основные принципы выявления асинхронного хода
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •5. Мероприятия по повышению надежности, улучшению устойчивости и качества переходных процессов ээс
- •5.1. Постановка задачи
- •5.2. Улучшение характеристик основных элементов электроэнергетической системы
- •5.3. Дополнительные устройства для улучшения устойчивости
- •5.4. Мероприятия режимного характера
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •Библиографический список
Введение
Данное учебное пособие предназначено для подготовки бакалавров и специалистов электроэнергетического профиля в соответствии с Государственным стандартом по базовой дисциплине «Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах», предусмотренной учебными планами высших учебных заведений, занимающихся подготовкой специалистов в области энергетики.
Предлагаемое учебное пособие отражает содержание лекций, читаемых авторами в течение многих лет в Политехническом институте Сибирского федерального университета (ранее Красноярском государственном техническом университете) для студентов специальностей «Электрические станции», «Электроэнергетические системы и сети», «Электроснабжение», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» всех видов обучения: дневного, вечернего и заочного.
Основная цель данного учебного пособия – возможность приобретения студентами теоретических знаний в области анализа устойчивости режимов при эксплуатации электроэнергетических систем.
При написании учебного пособия авторы опирались на фундаментальные труды и методические разработки А. А. Горева, П. С. Жданова, В. А. Веникова и др.
Настоящее учебное пособие состоит из пяти разделов. В первом даны понятия и определения показателей системы и ее режимов, видов устойчивости ЭЭС.
Во втором разделе изучается статическая устойчивость электроэнергетических систем. На основании векторной диаграммы синхронной машины (генератора) получены аналитические выражения ЭДС и мощности генерации в простейшей и сложных системах, а также их максимальные значения, рассмотрены требования, предъявляемые к режимам. В разделе представлены угловые характеристики мощности электропередачи при различной степени регулирования возбуждения генератора. Дано понятие регулирующего эффекта нагрузки. Выведен критерий статической устойчивости с его практической реализацией, определены коэффициенты запаса устойчивости. Дана общая характеристика АРВ генератора.
Третий раздел посвящён анализу динамической устойчивости ЭЭС и начинается с допущений к нему. Для исследования начального этапа электромеханических переходных процессов приведено уравнение относительного движения ротора генератора и указаны способы его решения, в частности способ площадей. Установлены критерии динамической устойчивости и степень устойчивости (коэффициенты запаса). Методом площадей и аналитически определены предельный угол и время отключения аварийного элемента электропередачи, а также действие АРВ генератора и условия его успешной синхронизации. Для решения дифференциального уравнения относительного движения роторов генераторов приведен метод последовательных интервалов. Заканчивается раздел описанием динамической устойчивости генераторов различной конструкции с учётом электромагнитных переходных процессов.
В четвертом разделе рассмотрены асинхронные режимы, ресинхронизация генераторов и результирующая устойчивость ЭЭС. Дана общая характеристика асинхронных режимов, указаны причины появления их и задачи исследования. Определены параметры ЭЭС при асинхронных режимах. проиллюстрированы процесс выпадения из синхронизма, асинхронный ход и ресинхронизация генератора. Указаны основные принципы выявления асинхронного хода и способы его ликвидации.
В пятом разделе рассматриваются мероприятия по повышению надежности, обеспечению устойчивости и улучшению переходных процессов в ЭЭС.
Все разделы сопровождаются вопросами по самопроверке для закрепления степени усвоения знаний.