Методические указания по определению устойчивости энергосистем часть II (стр. 20 из 41)
10.5.9. Характеристики нагрузки по частоте. В отличие от статических характеристик нагрузки по напряжению, частотные характеристики могут быть определены для энергосистемы в целом. Для этого на всех электростанциях энергосистемы за исключением одной-двух, которые осуществляют изменение частоты, следует поддерживать неизменными загрузки агрегатов. Изменение мощности регулирующих частоту агрегатов характеризует при этом изменение суммарной активной нагрузки энергосистемы (включая потери активной мощности). Для получения достоверных результатов рекомендуется в период стационарности нагрузки проводить несколько замеров активной мощности генераторов при одной и той же частоте и использовать средние значения этих замеров.
10.5.10. Если экспериментальное определение статических характеристик активной нагрузки энергосистемы по частоте производится для энергосистемы в целом или для энергорайона, то опыт выполняется без вмешательства в регулирование напряжения. При этом на значение нагрузки оказывает влияние не только изменение частоты, но и связанное с ним изменение напряжения. Поэтому непосредственно из эксперимента определяется не частная производная
при U = const, а полная производная 
. (10.1)Значение
может быть рассчитано для любого узла нагрузки, если в ходе опытов зафиксирована зависимость U(f) для этого узла и известно 
.10.5.11. Для небольшого выделенного участка энергосистемы или для отдельного узла нагрузки могут быть определены характеристики по частоте и для активной, и для реактивной мощности при желаемой зависимости U(f), в том числе и при U = const.
10.6. Определение статизма* и инерционной постоянной энергосистемы
_________________
* Полный статизм энергосистемы характеризует изменения частоты, вызванные изменением баланса мощности, после того, как проявилось действие первичного регулирования турбин, но не сказалось еще ни влияние устройств вторичного регулирования частоты и мощности, ни вмешательство персонала.
10.6.1. Экспериментальное определение статизма энергосистем производится в период относительно стабильной нагрузки энергосистемы; перед опытами межсистемные и внутренние связи, нагрузка которых во время опытов может значительно возрасти, предварительно разгружаются. Затем с помощью одной-двух регулирующих электростанций (обычно мощных ГЭС) осуществляется циклическое изменение частоты с отклонениями порядка 2-3%; ограничение отклонений обусловлено необходимостью предотвратить работу АЧР. Персонал других электростанций (кроме регулирующих) не вмешивается в регулирование нагрузки агрегатов. По отношению изменения частоты энергосистемы к изменению мощности регулирующих электростанции определяется статизм энергосистемы.
10.6.2. Опыты проводятся при различных условиях работы энергосистемы, так как величина полного статизма энергосистемы изменяется в широких пределах в зависимости от состава включенных агрегатов, величины и резерва мощности и характера его распределения между агрегатами.
10.6.3. Для того, чтобы устранить погрешности, вызванные нерегулярными отклонениями суммарной нагрузки, величина статизма определяется как среднее из всех значений, полученных при циклическом повышении и понижении частоты.
Регистрируя в процессе опытов также изменения межсистемных перетоков мощности, можно определить не только статизм объединенной энергосистемы, но и статизм отдельных ее частей.
10.6.4. Полный (результирующий) статизм энергосистем, отнесенный к суммарной включенной мощности генераторов, определяется через статизм регуляторов скорости турбин sт и статизм нагрузки sн следующей формулой
, (10.2)где к - коэффициент резерва, равный отношению значений номинальной мощности включенных генераторов к фактической нагрузке.
10.6.5. Для определения эквивалентной механической постоянной инерции энергосистемы проводятся опыты мгновенного сброса генерирующей мощности, составляющей 3-8% суммарной мощности энергосистемы (ограничения в величине сброса также связаны обычно с предотвращением действия АЧР). Процесс изменения частоты осциллографируется или записывается специальными регистрирующими приборами с быстрой записью.
10.6.6. По данным опыта определяется начальная скорость снижения частоты (df/dt)t=0. Значение эквивалентной постоянной механической инерции tJэ подсчитывается по формуле
, (10.3)где DР - значение изменения мощности, отнесенное к суммарной мощности включенных агрегатов.
10.7. Особенности экспериментального определения устойчивости слабых межсистемных связей
10.7.1. Определение устойчивости слабых межсистемных связей имеет некоторые особенности, заключающиеся в том, что по балансу мощностей энергообъединения практически всегда имеется возможность экспериментально определить предельную мощность по условиям статической, динамической и результирующей устойчивости. При этом электроснабжение основных потребителей передающей и приемной энергосистем, как правило, не нарушается, так как изменения напряжений на основных потребительских подстанциях при асинхронном ходе по слабой связи вследствие значительной электрической удаленности их от центра качаний обычно не велики. Вместе с тем, при наличии промежуточных присоединений асинхронный ход может неблагоприятно отразиться на работе потребителей, питающихся от промежуточных подстанций.
10.7.2. Экспериментальное определение пределов статической устойчивости может производиться указанными выше двумя способами (см. п. 10.2.5). При определении предела первым способом после нарушения устойчивости производится ресинхронизация путем быстрого увеличения мощности генераторов приемной энергосистемы и уменьшения мощности в передающей энергосистеме.
10.7.3. Экспериментальное определение динамической устойчивости слабых связей производится в тех случаях, когда необходимо выяснять, как влияют на устойчивость отключение части генераторов или части нагрузки в одной из соединяемых энергосистем, отключение или нарушение устойчивости какой-либо другой связи или для проверки эффективности режимной автоматики. Расчет этих режимов для слабых связей без проведения контрольных экспериментов, как правило, дает слишком малую точность.
10.7.4. Экспериментальное определение результирующей устойчивости производится обычно для проверки условий несинхронного АПВ, а также при выяснении влияния кратковременного асинхронного режима на работу потребителей, подключенных к промежуточным подстанциям, и на устойчивость других слабых связей или внутренних электропередач.
При проведении опытов производится НАПВ на головном участке линии электропередачи при различных потоках мощности и определяется предельное значение мощности, при котором обеспечивается ресинхронизация. При этих опытах может быть проверена также эффективность различных средств автоматической ресинхронизации, автоматики разгрузки, обеспечивающей устойчивость смежных электропередач при асинхронных режимах.
10.7.5. Опытами несинхронного включения при установившейся разности частот могут быть определены предельные разности частот, при которых не возникает асинхронный режим или обеспечивается ресинхронизация.
10.7.6. Измерения нерегулярных колебаний следует производить в дневные и ночные часы, в максимум и провал нагрузки, а также на спаде и подъеме нагрузки.
10.8. Измерения и регистрация электрических величин при испытаниях
10.8.1. При проведении экспериментов в энергосистеме необходимо обеспечивать правильную и четко организованную запись, регистрацию и осциллографирование наиболее характерных величин. При подготовке испытаний выбору измерительной аппаратуры и организации измерений должно быть уделено большое внимание.
10.8.2. В качестве основной измерительной аппаратуры при испытаниях используются: осциллографы, регистрирующие и стрелочные приборы.
10.8.3. В опытах целесообразно пользоваться осциллографами с записью на бумагу (H-700, Н-004, H-010 и др.), так как осциллограммы на бумаге легче обработать в промежутках между опытами. Кроме того, точность обработки при осциллографировании на бумагу выше, чем на пленку. В испытаниях, как правило, требуется быстрая обработка, так как переход к следующему опыту зачастую возможен только после анализа результатов предыдущего опыта.
10.8.4. Несмотря на то, что новые осциллографы дают возможность производить одновременно запись большого количества величия (осциллограф Н-004 имеет 20 шлейфов при ширине бумаги 20 см), целесообразно одновременно записывать не более 7-10 переменных величин (токи, напряжения, мощности). Скорость движения бумаги в осциллографах может регулироваться в широких пределах. При испытаниях устойчивости достаточно иметь скорость порядка 1-8 см/с.
10.8.5. Регистрирующие приборы используются для записи установившихся режимов, а также и переходных, если они снабжены устройством переключения на быструю запись при возникновении возмущения в энергосистеме. Применение регистрирующих приборов при испытаниях особенно удобно, так как они не требуют специального ухода и могут быть установлены на большом количестве объектов. Эти приборы имеют класс точности порядка 0,5-1,0, что приемлемо для большинства измерений.