Простейшая компьютерная модель турбоагрегата. Исследование динамической устойчивости. Простейшая компьютерная модель турбоагрегата была получена путем реализации системы уравнения (1): (1) где - мощность турбины; - синхронная мощность; - асинхронная мощность; - суммарное сопротивление; - потери мощности на демпфирование; - скольжение.
Рисунок 1 - Математическая модель турбоагрегата с учетом демпферного момента Блок 3 моделирует рост суммарного сопротивления ЛЭП при ее отключении, влияя, таким образом, на величину отклонения угла. I Блоки 1,2,3,8 позволяю получить максимальную электрическую мощность турбоагрегата.
II Блоки 5,7,9,10,12,13,15,16,17,18,19,21,25 моделируют изменение угла ( угол отклонения величины электрической мощности от мощности турбины). Блоки группы I, II совместно с блоком 11 моделируют синхронную мощность турбоагрегата (электрическую мощность). А блоки 22,23 с частью бл. I, II - асинхронную мощность турбоагрегата.
С помощью блока 14 задается постоянная величина мощности турбины. 1.1 Исследуем динамическую устойчивость при отключении ЛЭП: а) При отклонении угла меньше Рисунок 2 – Осциллограммы мощности и угла, при отклонении угла меньше Видим, что в нормальном режиме = , угол. При отключении ЛЭП в момент времени 0,2 с суммарное сопротивление увеличивается на 20%. Этот момент соответствует провалу в характеристике мощности турбины.
Затем мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего максимальному отклонению угла от величины. Отклонение угла = 57о. При заданных условиях модель динамически устойчива. При t = 5 с система возвращается к нормальному режиму работы. б) При отклонении угла больше Рисунок 3 – Осциллограммы мощности и угла, при отклонении угла больше В нормальном режиме = , угол. При отключении ЛЭП в момент времени 0,2 с суммарное сопротивление увеличивается на 50%. Этот момент соответствует провалу в характеристике мощности турбины.
Затем мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу = . Максимальное отклонение угла = 104о. При заданных условиях модель еще динамически устойчива.
При t = 5 с система возвращается к нормальному режиму работы. в) При выпадении из синхронизма Рисунок 4 – Осциллограммы мощности и угла, при выпадении из синхронизма В нормальном режиме = , угол. При отключении ЛЭП в момент времени 0,2 с суммарное сопротивление увеличивается на 60%. Этот момент соответствует провалу в характеристике мощности турбины. Затем мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу = . Максимальное отклонение угла = 360о. При заданных условиях модель динамически не устойчива. 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 = 360о. В момент времени 0,5 с срабатывает РЗ, отключая поврежденный участок.
Однако в послеаварийном режиме система динамически не устойчива. 1.3