Методические указания по определению устойчивости энергосистем часть II (стр. 9 из 41)
* Формула (7.11) получена приравниванием энергии, получаемой от энергосистемы В за каждый период асинхронного хода, к той энергии, которая затрачивается на демпфирование при синхронных качаниях энергосистем А и Б [Л.11].
Затем по кривой, показанной на рис. 7.2, определяется снижение предельной мощности
, передаваемой по слабой связи, соединяющей энергосистемы А и Б. 
Рис. 7.2. Кривая для расчета ресинхронизации по слабой связи
7.4.4. В тех случаях, когда есть промежуточные нагрузки или нельзя пренебречь активными сопротивлениями линий электропередачи, удобнее определять предельный угол исходного режима, при котором обеспечивается ресинхронизация [Л.10]. Формула для определения этого угла имеет следующий вид
(7.12)7.5. Особенности расчетов устойчивости с помощью АВМ
7.5.1. Расчеты устойчивости слабых связей на АВМ могут выполняться для определения:
- статической устойчивости в объединенных энергосистемах с зависимыми слабыми связями (т.е. когда число слабых связей равно или больше числа энергосистем);
- динамической устойчивости (в том числе и характера переходного процесса) при отключении части нагрузки или генераторов в одной из энергосистем, затяжном КЗ, отключении одной из слабых связей или при ее асинхронном режиме;
- взаимного влияния процессов, происходящих в одной части энергообъединения на работу других его частей;
- результирующей устойчивости и асинхронных режимов (в том числе и характера переходного процесса) при несинхронном АПВ и нарушений динамической устойчивости;
- эффективности различных автоматических устройств, предназначенных для повышения устойчивости слабых связей.
7.5.2. Для расчета устойчивости слабых связей допустимо моделирование схемы из эквивалентных генераторов по уравнениям движения. Число эквивалентных генераторов должно быть равно числу концентрированных энергосистем, соединяемых слабыми связями.
При моделировании уравнений движения мощно учитывать только те взаимные мощности, которые создаются слабыми связями, соединяющими данные соседние концентрированные энергосистемы. В тех случаях, когда остальные взаимные мощности по крайней мере на порядок меньше, пренебрежение ими практически не влияет на результаты расчета.
7.5.3. Регуляторы скорости эквивалентных агрегатов можно моделировать по наиболее простому уравнению. В ряде случаев переходные процессы на слабых связях происходят настолько медленно, что можно не учитывать инерцию регуляторов скорости.
7.6. Определение надежности режима работы слабых межсистемных связей и методика выбора запасов устойчивости
7.6.1. Надежностью режима работы межсистемной связи называется ее способность обеспечивать продолжительную параллельную работу соединяемых энергосистем без нарушений устойчивости. Одним из существенных факторов, способных оказывать влияние на надежность режима параллельной работы энергосистем, соединяемых слабыми связями, являются превышения предела устойчивости линии электропередачи при нерегулярных колебаниях обменной мощности [Л.8, 9]. Эти превышения и вызываемые ими нарушения синхронизма на слабых связях носят случайный характер. Поэтому задачу оценки надежности режима работы слабых связей в условиях нерегулярных колебаний обменной мощности следует рассматривать как вероятностную*.
________________
* В [Л.12, 13] для решения данной задачи предложено использовать элементы теории случайных процессов. Тем самым задача оценки показателей надежности режима работы слабой связи в условиях нерегулярных колебаний обменной мощности и задача экспериментальной оценки статистических характеристик этих колебаний получили возможность количественного решения.
7.6.2. В качестве основного показателя надежности [Л.12, 13] используется средняя продолжительность безотказной работы
- среднестатистическое значение промежутка времени между последовательно возникающими нарушениями устойчивости (отказами в нормальном режиме слабой связи).7.6.3. Требования к надежности должны основываться на минизации расчетных затрат, т.е. сопоставлении затрат на повышение надежности с достигаемым снижением народнохозяйственного ущерба, вызываемого отказами (нарушениями устойчивости) межсистемной связи. В настоящее время вследствие отсутствия достоверных данных о величине ущерба от нарушений устойчивости такой подход к определению надежности слабых связей неосуществим. Можно считать надежность достаточной, если средняя продолжительность безотказной работы межсистемной слабой связи при плановом потоке мощности составляет не менее одного года*. Для связей, нарушение работы которых не представляет опасности для соединяемых энергосистем, расчетная продолжительность безотказной работы может быть снижена.
_____________
* Имеются в виду отказы, вызванные нерегулярными колебаниями обменной мощности.
7.6.4. С учетом требований надежности коэффициент запаса по статической устойчивости межсистемной связи должен определяться такой величиной, которая отвечала бы определенному уровню надежности. Надежность определяется относительной величиной отстройки среднего значения передаваемой мощности
от предела Рпр 
, (7.13)где s - среднеквадратическое отклонение нерегулярных колебаний мощности.
7.6.5. Рекомендуются две методики вероятностной оценки надежности режима слабой связи в условиях случайных колебаний обменной мощности: методика НИИПТ [Л.14] и методика ВНИИЭ [Л.15]. Эти методики различаются принимаемой моделью процесса нерегулярных колебаний обменной мощности: в [Л.14] этот процесс моделируется марковским стационарным процессом с нормальным распределением вероятности, а в [Л.15] - гауссовским (нормальным) стационарным случайным процессом. Обе методики дают практически совпадающие оценки среднего времени
безотказной работы слабой связи и могут быть использованы как для связей, регулируемых вручную, так и для автоматически регулируемых связей. По [Л.14] эффект автоматического регулирования учитывается на стадии статистической обработки экспериментальных данных по колебаниям обменной мощности. 
Рис. 7.3. График функции j (х) к расчету вероятностной оценки надежности режима слабой связи
7.6.6. Методика НИИПТ. На рис. 7.3 приведен график функции
, (7.14)причем средняя продолжительность параллельной работы энергосистем без нарушения устойчивости
связана с функцией j (x) следующим соотношением 
, (7.15)где Tp - постоянная времени корреляционной функции Kp (t) колебаний мощности по межсистемной связи
. (7.16)Для того чтобы определить значение
, необходимо располагать двумя параметрами корреляционной функции колебаний обменной мощности по связи: среднеквадратическим отклонением нерегулярных колебаний мощности s и постоянной времени корреляционной функции Тр. При помощи первой из них из выражения (7.13) по заданным значениям предела статической устойчивости Рпр и планируемого среднего значения перетока мощности 
определяется значение отстройки х. Далее для полученного значения отстройки х из графика рис. 7.3 определяется соответствующее значение функции j (х), а из выражения (7.15) с помощью второго параметра корреляционной функции Тр определяется значение средней продолжительности безотказной работы.Для работающих связей параметры корреляционной функции s и Тр могут быть определены статистической обработкой данных измерений обменной мощности. При решении вопросов присоединения изолированно работающей энергосистемы можно определить параметры корреляционной функции случайных колебаний небалансов активной мощности по измерениям случайных колебаний частоты, учитывая существующую связь между корреляционными функциями частоты (индекс "s") и нагрузки (индекс "н"):
, (7.17, а) 
. (7.17, б) 
. (7.17, в)откуда
(7.18)здесь Кс - коэффициент крутизны статической частотной характеристики энергосистемы (отн.ед.).
Методика экспериментального определения значений Кс, Ts и ss по регистрациям частоты в энергосистеме изложена в приложении 13. Испытания, проведенные в ряде действующих энергосистем, показывают, что в диапазоне малых отклонений частоты (0,08¸0,12 Гц) значения Кс находятся в пределах 3¸5.