Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu ổn định động trong hệ thống điện
NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CBHD:Đỗ Nguyễn Duy Phương SVTH:Mai Văn Vũ Phần dành cho đơn vị A.ĐỊNH NGHĨA B.PHƯƠNG PHÁP DIỆN TÍCH 1.Tăng công suất cơ đột ngột trên máy phát 2.Ảnh hưởng thời gian cắt ngắn mạch 3.Cắt một đường dây trong hai đường dây vận hành song song 4.Ngắn mạch trên một trong hai dây vận hành song song 5.Ảnh hưởng của tự đóng lại. C.BÀI TẬP VÍ DỤ: D.CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ 1.Phương pháp Euler 2.Phương pháp phân đoạn liên tiếp A.ĐỊNH NGHĨA • Các nhiễu lớn trong hệ thống điện thường xảy ra là:ngắn mạch,đóng cắt các phần tử trong lưới điện,tăng giảm tải đột ngột.hệ thống điện khi đó cần phải chuyển từ chế độ xác lập ban đầu sang một chế độ xác lập mới • Nghiên cứu ổn định động là nghiên cứu khả năng của HTĐ khôi phục lại chế độ làm việc ban đầu sau khi bị các kích động lớn B.PHƯƠNG PHÁP DIỆN TÍCH – Hệ thống ổn định nếu phần diện tích dương bằng phần diện tích âm.Sau đây sẽ khảo sát một vài áp dụng của tiêu chuẩn diện tích 1.Tăng công suất cơ đột ngột trên máy phát • Tại a :Pcơ>Pđiện từ,roto tăng tốc và tốc độ w>tốc độ đồng bộ w0 • Tại b:Pcân bằng,nhưng tốc độ w>w0 nên tiếp tục tăng.sau điểm b,Pa<0 bắt đầu hãm tốc • Tại c:Stt=Sht và w=w0,do tại c không cân bằng P nên bắt đầu giảm.sau vài dao động,góc sẽ đạt giá trị và MF làm việc ở điểm cb mói b δ δ b δ 1.Tăng công suất cơ đột ngột trên máy phát (tt) • Nếu tăng Pcơ đến Pt2 sao cho Stt=Shtmax(Sbcf) • Tại f:Stt=Sht,w=w0,và có sự cân bằng p nên f là điểm làm việc mới và là điểm làm việc không ổn định tĩnh,chỉ có nhiễu nhỏ là không thể quay về vị trí ban dầu .trường hợp này là ranh giới ổn định δ f δ 1.Tăng công suất cơ đột ngột trên máy phát (tt) • Nếu Pcơ tăng tới Pt3 sao cho Stt>Sht • Tại f:do NL tích lũy trong quá trình tăng tốc chưa tiêu tán hết nên w>w0,quỹ đạo theo hình mũi tên • Khi đó P<Pt3 nên rôto tiếp tục tăng tốc và hệ mất ổn định • Vậy đk để hệ ổn định là: Stt=Sht 2.Ảnh hưởng thời gian cắt ngắn mạch • khi ngắn mạch 3 pha xảy ra ở đầu đường dây 2 nên có thể coi Pđiện từ giảm đến 0(điểm b)và rôto bắt đầu tăng tốc • Tại c:cắt ngắn mạch • Tại d:P>Pt,w>w0, do đó còn quán tính nên tiếp tục tăng,song do Pa<0 nên rôto bắt đầu hãm tốc • Tại e:Stt=Sht,w=w0,nhưng chưa có sự CBCS và Pa<0 nên tốc độ tiếp tục giảm, trở về điểm a δ δ 2.Ảnh hưởng thời gian cắt ngắn mạch (tt) • Giả sử máy cắt tại góc sao cho Stt=Shtmax thì tương tự ta sẽ có tình trang ranh giới ổn định.nếu cắt trể hơn(ứng với góc cắt lớn hơn )thì hệ sẽ mất ổn định. • =? • Suy ra cgh δ cgh δ cgh δ ( ) ( ) cgh f cgh a T T a P P d P P d δ δ π δ δ δ δ δ = − − = − ∫ ∫ cgh δ 3.Cắt một đường dây trong hai đường dây vận hành song song • Ban đầu: • Sau khi cắt đường dây số 2: • Tại b:Pcơ>Pđiện từ,rôto tăng tốc • Tại e: Stt=Sht và w=w0,tuy nhiên Pdiện từ>Pcơ nên tiếp tục giảm tốc, giảm và trở về giá trị (ứng với điểm c) Nếu e trùng với f hợp giới hạn ổn định và góc taị f là: ' max ' 1 2 1 2 sin sin I I L L d L L E U P P X X X X X δ δ = = + + ' max ' 1 sin sin II II d L E U P P X X δ δ = = + δ 1 δ max 1f δ δ π δ = = − max ' 1 2 1 2 '. sin I I L L d L L E U P P X X X X X δ = = + + [...]... đóng lại(tt) • Xét trhợp ngắn mạch 1pha trên 1 trong 2 đường dây vận hành song song • Khi có ngắn mạch Pđiện từ là P và sau khi ngắn mạch là P • Giả sử do cắt trễ nên ⇒ Sabcc’>Sdec’ hệ sẽ mất ổn định • Nếu có trang bị tự đóng lại thì tại thời điểm tương ứng f sẽ phục hồi lại P ⇒ Sht max tăng và Sc’dfkg>Sabcc’⇒ hệ ổn định II III I Bài tập 1 N (3) cho hệ thống như hình trên.trước sự δ =? cố máy phát công... trên một trong hai dây vận hành song song (tt) • Nếu e trùng với f ta có giới hạn ổn định • Nếu tới điểm f mà Stt không bằng Sht thì sẽ không có ổn định • δ cgh =?áp dụng tiêu chuẩn diện tích: δ δ cgh ∫ (P T f −P II max δ0 ⇒ cos δ cgh • sin δ )d δ = ∫ (P III max δ sin δ − PT )d δ cgh π II III PT (δ f − δ 0 ) − Pmax cos δ 0 + Pmax cos δ f = 180 III II Pmax − Pmax Xét trhợp ngắn mạch 3pha đầu 1 trong 2...4.Ngắn mạch trên một trong hai dây vận hành song song • • • EU Đặc tuyến công suất trước sự cố: P = sin δ = P sin δ X Trong khi có sự cố: P = E U sin δ = P sin δ X Sau khi cắt sự cố(ứng với δ )hệ thống còn 1 đường dây vận hành: I II II max II 12 I max 12 c P • ' ' III E 'U III = ' sin δ = Pmax sin δ X d + X... máy phát công suất bằng 1 cgh giải 0.5*0.4 + 0.05 = 0.522 X I = 0.25 + 0.5 + 0.4 1-Tước sự cố: Côngδ suất điệnartừ:1 = 25.77 = 0.45(rad ) δ = sin 2.3 Góc là: 1.2*1 PI = sin δ = 2.3sin δ 0.522 0 0 P II = 0 2 -trong sự cố:X III = 0.25 + 0.5 + 0.05 = 0.8 3-Sau sự cố: 1.2*1 P sin = 1.5sin Công= suất điện δtừ được tính: 0.8 III δ max = π − ar sin 1 = 2.41(rad ) 1.5 Bài tập 1(tt) • • Diện tích tăng tốc: A . ngắn mạch 3.Cắt một đường dây trong hai đường dây vận hành song song 4.Ngắn mạch trên một trong hai dây vận hành song song 5.Ảnh hưởng của tự đóng lại.. = = + + 4.Ngắn mạch trên một trong hai dây vận hành song song • Đặc tuyến công suất trước sự cố: • Trong khi có sự cố: • Sau khi cắt sự cố(ứng