Исследование динамической устойчивости при КЗ

1.2 Исследование динамической устойчивости при КЗ

Рисунок 5 - Математическая модель турбоагрегата при КЗ

Блок 3 моделирует увеличение сопротивления ЛЭП при КЗ.

Блок 4 позволяет получить снижение суммарного сопротивления в послеаварийном режиме, вызванное отключением РЗ поврежденного участка.

Блоки 3,4,6 моделируют изменение суммарного сопротивления ЛЭП при КЗ.

Остальные блоки выполняют прежние функции.

Рисунок 6 – Осциллограммы мощности турбины, синхронной мощности, асинхронной мощности и угла  при КЗ

В нормальном режиме =, , угол . При КЗ в момент времени 0,04 с суммарное сопротивление увеличивается на 400%. Этот момент соответствует провалу в характеристике синхронной мощности турбины. Асинхронная мощность начинает возрастать.

Затем синхронная мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу  = . Максимальное отклонение угла  = 360^о.

В момент времени 0,5 с срабатывает РЗ, отключая поврежденный участок.

Однако в послеаварийном режиме система динамически не устойчива.

1.3 Исследование динамической устойчивости при КЗ с учетом АПВ

Рисунок 7 - Математическая модель турбоагрегата при КЗ с учетом АПВ

Блок 3 моделирует увеличение сопротивления ЛЭП при КЗ.

Блок 4 позволяет получить снижение суммарного сопротивления в послеаварийном режиме, вызванное отключением РЗ поврежденного участка.

Блок 26 характеризует снижение суммарного сопротивления, вызванное срабатыванием АПВ.

Блоки 3,4,6,26 моделируют изменение суммарного сопротивления ЛЭП при КЗ с учетом АПВ.

Остальные блоки выполняют прежние функции.

Рисунок 8 – Осциллограммы мощности турбины, синхронной мощности, асинхронной мощности и угла  при КЗ с учетом АПВ

В нормальном режиме =, , угол . При КЗ в момент времени 0,04 с суммарное сопротивление увеличивается на 400%. Этот момент соответствует провалу в характеристике синхронной мощности турбины. Асинхронная мощность начинает возрастать.

Затем синхронная мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу  = . Максимальное отклонение угла  = 360^о.

В момент времени 0,5 с срабатывает РЗ, отключая поврежденный участок.

В момент времени 0,9 с срабатывает АПВ. Но модель остается динамически неустойчивой.

2. Компьютерная модель СГ в координатах d, q, 0

а) Режим ХХ

Компьютерная модель СГ в координатах d, q, 0 была получена путем реализации системы уравнений (2), (3), (4).

(2)

Так как ОВ расположена перпендикулярно относительно обмотки статора по оси q, то никаких потоков в этой обмотке ток, протекающий в ОВ не создает. Следовательно:

(3)

В системе уравнений (3) все коэффициенты постоянные величины: , , , .

Учитывая, что в относительных единицах собственные и взаимные индуктивности равны индуктивным сопротивлениям, то:

, , ,  

Тогда систему уравнений (3) можно записать в таком виде:

(4)

Системы уравнений (2), (3), (4) представляют собой основу математической модели СГ – суперблок Generator.

Реализация суперблока – Generator:

Рисунок 9 – Математическая модель суперблока Generator

I Блоки 1,2,3,4 моделируют сопротивления обмоток статора и ротора.

II Часть бл. I группы совместно с бл.5,8,10 создают потокосцепление обмотки d статора.

III Блоки 2,6 - потокосцепление обмотки q статора.

Часть бл. I группы совместно с бл.7,9,11 – потокосцепление ОВ.

Часть бл. II, III групп совместно с бл.12,14,15,21,22,24 моделируют напряжение обмотки d статора.

Часть бл. II, III групп совместно с бл.16,17,18,19,22,23 моделируют напряжение обмотки q статора.

Часть бл. III группы совместно с бл.13,20,25,26,27 моделируют ток ОВ.

Рисунок 10 – Математическая модель СГ в режиме ХХ

В режиме ХХ токи в обмотках d, q статора равны 0. Напряжение в ОВ зададим равным 0,017 о.е.

Рисунок 11 – Осциллограммы токов в обмотках статора и ротора и напряжения в обмотках статора в режиме ХХ

Таким образом, в режиме ХХ напряжение в обмотке d статора отсутствует. А напряжение в обмотке q статора и ток в ОВ постоянны по величине.