Простейшая энергосистема, включающая один генератор, узел присоединения нагрузки и линию, соединяющую генераторный и нагрузочный узел, изображена на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Схема одногенераторной системы
Уравнение движения ротора в данном примере:
, (3.6)
где – постоянная инерции ротора;
– коэффициент демпфирования;
– отклонение фазного угла от синхронной оси;
– значение фазного угла в исходном устойчивом состоянии.
Если взять производную в третьем слагаемом уравнения (3.6)
,
перейти к операторной форме
и учесть неравенство
,
то полученное выражение будет являться характеристическим уравнением для данной системы:
.
Его также можно записать в виде
,
где
.
Для того чтобы вектор мог быть отображен на комплексной плоскости, производится замена. При этом характеристическое уравнение
и вектор приобретают форму, в которой легко выделить действительные и мнимые части по четным и нечетным степенным мнимой единицы
.
Метод Михайлова позволяет судить не только о факте наличия или отсутствия устойчивости, но и определять вид неустойчивости по соотношению числа корней в левой и правой полуплоскостях (пример для уравнения второго порядка табл. 3.1)
Таблица 3.1
Состояние статической устойчивости системы
угол поворота | вывод | ||||
статическая устойчивость | |||||
–180 | -2 | колебательное нарушение статической устойчивости | |||
апериодическое нарушение статической устойчивости |
3.7. Применение метода D-разбиения