Статична стійкість електричних систем з розосередженим регулюванням

Підготував: ст.гр. 3Есм-08Кириченко В.Ф.Науковий керівник: к.т.н., доц.Кулик В.В.

План:1. Структура методів дослідження

статичної стійкості ЕЕС;2. Алгебраїчні критерії стійкості ЕЕС;3. Практичні розрахунки з

застосуванням алгебраїчних критеріїв стійкості ЕЕС;

4. Охорона праці;

Поняття про статичну стійкість ЕЕС

Статичною стійкістю системи називають властивість системи при малих збуреннях режиму повертатися до початкового стану.

Рmax

0 0

Р0

Р0 1

2

3

Р

крит

Умова статичної стійкості

max

EUP

X

Рисунок 1 – Діаграма статичної стійкості

0 max1) ;P P

2) 0;P

03) .крит

Види статичної стійкості ЕЕС

10 1( ) ... 0n n

nD p a p a p a

0

itikС e

t

0i

0 t

2 , 0stsk sС e

2 stskС e

)а )б

Складення характеристичного рівняння системи:

Рисунок 2 – Вигляд коренів характерестичного рівняння при збереженні стійкості

З коренями характеристичного

рівняння можна визначити вид

стійкості. Також дозволяє

встановити вид функції.

,s s sp a j

Алгебраїчні критерії стійкості ЕЕС

•Метод Ляпунова;

•Метод Гурвіца;

•Метод Рауса;

•Метод стійкості Михайлова;

•Метод стійкості Найквіста;

•Метод D-розбиття.

Формування розрахункової моделі

Рисунок 3 – Розрахункова схема найпростішої ЕЕС

ТВФ СВ

Uг S=∞U

Диференційне рівняння для даної схеми:

2

02sinj d

E UT P P

t t x

Характеристичне рівняння для даної системи:

20

27,8 6,45 0,4 0,934 sin 28,289

t t

27,8 6,45 0,043 0p p

Результати аналізу стійкості ЕЕС

• Згідно методу Ляпунова – якщо рівняння має всі від’ємні дійсні частини коренів, то система є статично стійкою.

p1 = -0,073; p2 = -0,754;

1

6,45 027735 0;

7,8 43

2 6,45 0;

-800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 1000

100

200

300

400

500

600

700

• Згідно методу Гурвіца – визначники кожної матриці більші за нуль, то вважається що система статично стійка.

• Згідно методу Михайлова – якщо годограф починається з дійсної додатної вісі і рухається в напрямку протилежному до руху годинникової стрілки то система є статично стійкою

Дослідження стійкості ЕЕС за допомогою “Дакар”

За допомогою програмного комплексу дакар було пораховано 3 режими:• Система генератори якої є без регуляторів збудження (рисунок 5);• Система генератори якої є з регулятором збудження пропорційної дії

(рисунок 6);• Система генератори якої є з регулятором збудження сильної дії

(рисунок 7);

Рисунок 5 Рисунок 6 Рисунок 7

Висновки: В даній бакалаврській роботі були проаналізовані основні методи дослідження статичної стійкості

енергосистеми.

Аналітичний метод дослідження є одним із найпростіших методів, тому що не потребує формування та розв’язування систем диференційних рівнянь. Але цей метод не дає змоги розширено дослідити стійкість системи. Використовуючи його не можна визначити чи буде збережена статична стійкість за певного, близького до граничного, режиму її роботи.

Під час дослідження статичної стійкості за допомогою методу Ляпунова вимагає необхідність формування системи диференційних рівнянь з наступним перетворенням до характеристичного рівняння системи. Далі виникають складності під час його розв’язання, а значення коефіцієнтів не дають однозначної відповіді про статичну стійкість системи.

Метод Гурвіца більш точніший ніж метод Ляпунова, але є складнішим в обрахунках, тому що потрібно формувати матрицю коефіцієнтів характеристичного рівняння і знаходити її визначники. Однак, цей метод дає чітку відповідь про статичну стійкість системи.

Для графічного дослідження стійкості системи використовують метод Михайлова. Тут виникають складності в обчисленнях тому, що кількість досліджуваних точок годографа є наперед не відомою. Ця складність особливо проявляється для характеристичних рівнянь високих порядків.

Для визначення стійкості систем великої розмірності (3 і більше вузла) доцільно використовувати метод Найквіста. Метод ускладнений тим, що матриця яка формується для оцінювання стійкості системи має потребує обчислення значної кількості взаємозалежних коефіцієнтів.

В даній бакалаврській роботі обрахунки було проведено всіма запропонованими методами. За результатами розв’язання поставленої задачі досліджувана система є статично стійкою. Це підтверджено з використанням всіх аналізованих методів обчислень.

Дякую за увагу!