К центру питания через общее сопротивление

Если группы двигателей узла нагрузки присоединены к центру пита­ния с напряжением U_c = const через электрическую сеть (рис.7.2, в), то ус­ловия устойчивости узла нагрузки существенно зависят от параметров электрической сети (z_вн) и режима работы всех электроприемников.

В этом случае напряжение U в узле нагрузки является величиной пе­ременной и его значение будет зависеть от указанных факторов. По­этому устойчивость узла нагрузки оценивают на основе независимой переменной – напряжения в узле нагрузки, используя косвенные критерии:

dU_c / dU > 0 или dΔ Q / dU < 0.

Рис.7.4. К оценке статической устойчивости узла нагрузки

по крите­рию dUc/dU > 0

Переменные режима можно аналитически связать между собой, воспользовавшись статическими характеристиками узла нагрузки

P_н = F₁(U) и Q_н = F₂ (U);

. (7.3)

Исследование этого выражения в области значений функций

Q_н = F₂ (U, ω); Р_н = F₁ = (U, ω)

преследует цель установить координаты U_с.min и U_кр минимума функции, которые соответствуют границе статической устойчивости dU_c/dU = 0 (рис.7.4).

В соответствии с критерием dΔ Q/dU < 0 статическую устойчивость оценивают по нарушению в узле нагрузки баланса реактивной мощности, вызываемого снижением напряжения. Для точки равновесия режима должно выполняться условие баланса Q_c = Q_н, а в ее окрестности – нера­венство d(Q_c – Q_н) /dU > 0. Метод исследования приращения реактивной мощности

Δ Q = Q_с – Q_н

выбирают в зависимости от исходной информации об узле нагрузки. Если известны статические характеристики нагрузки (зависимости актив­ной и реактивной мощности от напряжения и частоты), то условия стати­ческой устойчивости определяют как координаты предельного режима со­хранения статической устойчивости по (7.3) и зависимости

.

Рис. 7.5. Схема замещения СЭС с асинхронной и синхронной

на­грузкой и зависимости ее существенных переменных

При этом координаты предельного режима сохранения статической устойчивости соответствуют экстремальной точке (U_c.кр, Q_эк.) критерия ус­тойчивости dU_c./dU > 0.

Если статические характеристики нагрузки неиз­вестны, то статическую устойчивость узла нагрузки анализируют графиче­ским исследованием выражения

Δ Q = Q_c – (Q_с.дв.+ Q_ас.дв.)

по зависимостям составляющих ее правой части от напряжения в узле нагрузки. Цель графоаналитического анализа – установить границу ста­тической устойчивости режима по условию dΔ Q/dU = 0. Методика ана­лиза показана на рис.7.5.

Q_c – реактивная мощность, поступаемая из системы;

Q_с.дв, Q_ас.дв – реактивная мощность, генерируемая и потребляемая со­ответственно синхронными и асинхронными двигателями. Уравнения для расчета этих величин можно найти в [1; 4; 5; 6].