ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
и напряжения относительно невелики, то статическую характеристику
нагрузки линеаризуют в окрестностностях значений частоты и напря-
жения в предшествующем установившемся режиме, то есть при
0
f
f=
и
0
UU=
. Эти же значения частоты и напряжения принима-
ются за базисные при переходе к относительным единицам. Коэффи-
циент наклона линеаризированной статической характеристики назы-
вают коэффициентом регулирующего эффекта активной мощности
нагрузки по частоте. С учетом одновременного изменения частоты и
напряжения этот коэффициент равен
** * *
** * *
H
dP P P U
K
df f U f
⎛⎞⎛⎞⎛⎞
∂∂∂
== + ⋅
⎜⎟⎜⎟⎜⎟
∂∂ ∂
⎝⎠⎝⎠⎝⎠
, (2)
Производные в (2) вычисляются при
*
1f =
и
*
1U
=
.
Величины
*
*
P
f
∂
∞
∂
и
*
*
P
U
∂
∂
зависят от свойств конкретных по-
требителей электроэнергии, а величина
*
*
U
f
∂
∂
зависит от параметров
генераторов, сетевых элементов, свойств автоматических регуляторов
возбуждения и др.[2].
Составляющая
*
*
P
f
∂
∂
, обозначаемая в [1]
H
K
′
, определяется в основном
двигательной частью нагрузки. Активная мощность, потребляемая
электродвигателем без учета потерь
Р= ω
р
М
С
, (3)
где ω
р
- частота вращения ротора двигателя;
М
С
- механический момент сопротивления на валу.
Так как частота вращения синхронных двигателей, а с доста-
точной точностью и асинхронных двигателей, пропорциональна часто-
те напряжения сети, то даже при М
С
, не зависящем от частоты враще-
ния, активная мощность изменяется пропорционально частоте.
Момент сопротивления вентиляторов и насосов в зависимости
от их исполнения и режима работы может зависеть от частоты враще-
ния в степени 2÷4 [3]. Таким образом, может иметь место довольно
сильная зависимость, потребляемой двигателем активной мощности от
частоты.
Вторая составляющая в выражении (2)
для коэффициента ре-
гулирующего эффекта активной мощности, связанная с изменением
6
напряжения, определяется большим числом трудно учитываемых фак-
торов, часть из которых названа выше.
Как правило, получение статических характеристик реальной
нагрузки энергосистемы расчетным путем не представляется возмож-
ным, поэтому рекомендуется использовать данные о значениях коэф-
фициента регулирующего эффекта нагрузки, полученные на основе
натурных экспериментов в энергосистемах [1, c.24]. Наиболее часто
встречающиеся значения коэффициента
К
Н
лежат в пределах 1÷3.
Вернемся к рассмотрению уравнения (1). Как следует из этого
уравнения значение частоты в установившемся режиме, когда
*
0
df
dt
=
,
определяется условием
**
0
TÃ
PP
−
=
. (4)
Устойчивость режима по частоте после окончания переходно-
го процесса, вызванного, например, изменением нагрузки энергосис-
темы обеспечивается благодаря определенной зависимости Р
Т*
и Р
Н*
от
частоты. В частности режим будет устойчив, если при малом отклоне-
нии от этого режима приращение небаланса мощности ΔР
*
= Р
Т*
- Р
Г*
и
приращение частоты Δf
*
= f
*
- f
0*
будут иметь разные знаки. Это обстоя-
тельство поясняется на рис.1, где показаны статические характеристи-
ки эквивалентной турбины и эквивалентной нагрузки энергосистемы
(
'
Í
P
и
''
Í
P
).
f
1
f
2
f
0
f
P
TO
P
P
T2
P
T1
P''
H
P'
H
P
д
Рис. 1 Влияние крутизны статических характеристик нагрузки и
турбины на установившееся изменение частоты
