Динамическая характеристика энергосистемы по частоте

Под динамической характеристикой энергосистемы по частоте, понимают зависимость изменения частоты во времени при возникновении небаланса мощности. Такая зависимость дает возможность оценить характер переходного процесса, выявить влияние на него различных факторов, оценить эффективность выбранных мероприятий по улучшению качества протекания аварийного процесса.

Изменение частоты во времени при возникновении небаланса мощности определяется дифференциальным уравнением ,

где T_jc постоянная механической инерции системы, определяется

где τ_тгЕ Постоянная механической инерции агрегатов электростанций

τ_H постаянная механич.инерции нагрузки.

Постоянная механической инерции отдельного агрегата опр:

GD² -момент инерции турбины и генератора т*м²;

n-частота вращения ротора об/мин;

P_{г ном} Номинальная мощность агрегата

Постояннная механической инерции всех агрегатов электростанции отнесенных к базовой мощности:

 

,где Р_н0 –мощность нагрузки в исходном режиме

Постоянная механической инерции нагрузки определяеться по известной формуле:

τ_дв ;τ_мех;-постоянные мех. Инехциии двигателя и приводного механизма;

Р_{дв ном} –номиналяная активная мощность двигателя;

Мощность генераторов складывается из мощностей генераторов электростанций отдельных типов:

Изменение мощностей генераторов в аварийных режимах и изменение частоты зависит от:

· Типа электростанции

· Системы регулирования

· Наличия резерва мощности

При возникновении больших дефицитов мощности, сопровождающихся быстрым снижением частоты, гидравлические и атомные электростанции в начале аварии практически не изменяют своей мощноси.На гидростанциях это связано с большой инерционностью регулирования турбин, когда даже при наличии вращающегося резерва агрегаты могут изменить свою мощность только через 15-20 с. Атомные электростанции,в целях обеспечения безопасности их работы,не участвуют в регулировании и поддержании частоты. Поэтому на основное влияние на изменение частоты на начальной стадии аварии оказывают ТЭС.Из всех регуляторов используемых на ТЭС следует обратить внимание на АРС, -это самый быстродействующий регулятор.Применяемые на станциях автоматические регуляторы частоты,вступают в действие,как правило,не сразу,а уже в условиях послеаварийной стабилизации частоты.

Мощность агрегатов ТЭЦ:

P_гк –мощность конденсаторных агрегатов.

Р_г.оп –мощность агрегатов ТЭЦ,оснащенных турбинами,с промышлен. и теплофикациоными отборами пара.

Р_г.пд – мощность агрегатов ТЭЦ с турбинами с противодавлением.

Мощность конденсаторного агрегата ГРЭС с учетом действия АРС:

Р_чвд -Мощность части высокого давления турбины

Р _чнд -Мощность части среднего и низккого давления турбины

Изм. мощности на конденсационных агрегатах ГРЭС,под действием АРС:

Где Р_ог.к,Р_г.к,Р_нг.к-начальное, Номинальное, текущее значения мощн конденсаторной турбогенератора.

Р_мин.гк Р_мах.гк-мин. и макс. значения мощн. Генератора.

Т_пп-постоянная времени пром перегрева.

К_чвд-коэффициэнт равный доле мощности ЧВД турбины в общ мощности агрегата.

Изменение мощности на турбогенераторе ТЭЦ с промышленными и теплофикационными отборами пара при действии АРС:

На рис приведен пример Динамич. Характеристик энергосистемы при возникновении неболансов мощности.

Расчет динамических характеристик на ЭВМ выполняется по специально разработанным программам.

может быть определено из к_н –регул.эффект нагрузки

а аварийное значение частоты

 

Лавина частоты

Статическая частотная характеристика энергосистемы с учетом АРС генераторов может быть представленна в виде:

 

41 лавина частоты (продолжение)

.

При больших дефецитах мощности вызывающих глу-