Математическое моделирование и анализ статической устойчивости автономных электроэнергетических систем

• Автор: Мадонов, Анатолий Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 207 с. : ил

Содержание
Введение

Глава 1. Статическая устойчивость АЭЭС и основные методы

ее анализа

1.1 Причины возникновения проблемы статической устойчивости АЭЭС

1.2 Основные определения и теоремы математической теории устойчивости.

1.3 Основные методы анализа статической устойчивости АЭЭС

Глава 2. Математическое моделирование и анализ статической

устойчивости линейных АЭЭС

2.1 Построение математической модели линейной АЭЭС в виде системы дифференциальных уравнений.
2.2 Математическая постановка задачи анализа статической устойчивости линейных АЭЭС.
2.3 Анализ статической устойчивости автономных электромашинных систем
2.4 Анализ статической устойчивости линейных АЭЭС с пассивными энергетическими фильтрами .
Глава 3. Математическое моделирование нелинейных АЭЭС
3.1 Построение математической модели мостового вентильного преобразователя .
3.2 Построение математической модели нелинейной АЭЭС
с мостовым вентильным преобразователем. .
Глава 4. Комплекс программ анализа статической устойчивости
4.1 Описание программ анализа статической устойчивости АЭЭС .
4.2 Решение задач анализа статической устойчивости автономных электроэнергетических систем. .
Заключение
Библиографический список
Приложения
Введение
Актуальность


Поэтому нормальный режим работы синхронной машины, включенной на сеть переменного тока заданной частоты. Однако нормальный режим работы характеризуется постоянством не только скорости вращения ротора машины, но также и остальных величин, определяющих режим - токов, напряжений и др. Любой небаланс между генерируемой мощностью и мощностью, потребляемой нагрузкой, вызывает колебания роторов синхронных машин, потому что в результате возникновения этого небаланса на роторы машин воздействуют ускоряющие или тормозящие моменты. Если эти моменты настолько велики, что могут вызвать значительное изменение угла одной или нескольких машин, то нарушается их синхронная работа. Для того, чтобы гарантировать сохранение устойчивости, необходимо, чтобы новое положение равновесия было достигнуто прежде, чем какая-либо из машин выпадет из синхронизма. Нарушение синхронизма может также носить цепочечный (каскадный) характер, если в процессе колебаний после первоначального возмущения произойдут какие-либо отключения в электрической сети, т. Рассмотрим возмущение, приводящее к возникновению значительного небаланса мощности, например, избытка генерируемой мощности. Основная часть этого избытка мощности пойдет па увеличение кинетической энергии агрегатов, следовательно, у большинства машин увеличится частота вращения их роторов. Меньшая часть этого избытка мощности будет покрыта за счет увеличения мощности нагрузки и потерь в сети. Однако ощутимое повышение частоты вращения агрегатов еще не означает, что их синхронная работа будет нарушена. Определяющими с точки зрения устойчивости являются углы р ас согласования генераторов, т. Это положение иллюстрируется на рис. Рис. В случае, изображенном на рис. В случае, изображенном на рис. Эта система неустойчива. Вторая причина возникновения статической неустойчивости АЭЭС связана с условиями работы явнополюсной синхронной машины, при которых в цепи ее статора оказывается включенной электрическая емкость. Линия электропередачи обладает прежде всего естественной емкостью: это распределенные емкости между проводами передачи и землей, а также между фазными проводами. С увеличением длины линии электропередачи подобного рода емкости могут иметь значительную величину. Кроме того, в ряде линий электропередачи используется компенсация индуктивности линии посредством специально включенной емкости (продольная компенсация). Одновременно АЭЭС как правило содержат энергетические фильтры, обязательными элементами которых являются электрические емкости. Наличие емкости в системе, содержащей явнополюсную синхронную машину, физическая модель которой представляет собой периодически меняющуюся индуктивность, обусловливает ряд нежелательных электрических процессов. При определенных условиях может начаться самопроизвольное нарастание тока синхронной машины - явление, получившее название самовозбуждения. Неустойчивость систем такого вида имеет характер установившихся или нарастающих во времени колебаний токов и напряжений (автоколебаний). Третья причина возникновения проблемы статической неустойчивости АЭЭС появляется при рассмотрении систем, включающих в себя большое количество асинхронно работающих электрических вентилей в устройствах электронного преобразования энергии. Основной режим работы таких систем ~ квазиустойчивый. Он легко нарушается под воздействием внешних факторов. В качестве таких факторов могут рассматриваться первые две причины неустойчивости АЭЭС. Задача приобретает комплексный характер и решается только с помощью вычислительного эксперимента на математической модели системы. Математическое моделирование и анализ статической устойчивости электромашинных систем для исследования параллельной работы синхронных генераторов. Математическое моделирование и анализ статической устойчивости АЭЭС с энергетическими фильтрами с целью исследования явления параметрического резонанса, возникающего из-за наличия емкости в цепи энергетического фильтра и периодически изменяющейся во времени индуктивности в цепи синхронного генератора.