2.4.2.
Spis treści
2.4.3. Wpływ odległości zwarcia ...................................
2.4.4. Zwarcie likwidowane w cyklu SPZ .............................
2.4.5. Kołysania mocy
2.4.6. Wpływ regulacji napięcia ...................................
2.4.7. Proste kryterium do analiz przybliżonych ........................
2.4.8. Bezpośrednia metoda Lapunowa
2.5. Praca asynchroniczna i resynchronizacja ..............................
2.5.1. Moc asynchroniczna .......................................
2.5.2. Charakterystyka turbiny
2.5.3. Punkt równowagi pracy asynchronicznej .........................
2.5.4. Przejście do pracy asynchronicznej .............................
2.5.5. Zmiany wartości elektrycznych w trakcie pracy asynchronicznej .........
2.5.6. Możliwości resynchronizacji
2.5.7. Wpływ regulacji napięcia generatora i mocy turbiny
2.5.8. Identyfikowanie pracy asynchronicznej ..........................
2.6. Środki poprawy
2.6.2. Szybka regulacja turbin parowych ..............................
2.6.3. Wyłączanie
2.6.5. Wykorzystanie bocznikowych
2.6.6.
3.1. Odbiory kompleksowe
3.2. System elektroenergetyczny jako
3.3.
3.4. Czynniki istotne dla stabilności napięciowej
3.4.1. Wpływ wzrostu obciążenia
3.4.2. Wpływ zmian w sieci
3.4.3. Wpływ kształtu charakterystyk napięciowych
3.4.4. Wpływ regulacji napięcia
3.4.5. Zjawiska towarzyszące
3.5. Inne
3.5.1.
3.5.2.
3.5.3. Krzywe
3.5.4.
3.6. Środki
4.1.3.
4.2. System regulacji mocy i częstotliwości ...............................
4.2.1. Korekta czasu synchronicznego ...............................
4.2.2. Regulacja pierwotna
4.2.3. Regulacja wtórna .........................................
4.2.4. Regulacja trójna ..........................................
4.3. Uproszczone modele dynamiczne
4.3.1. Model regulacji pojedynczego systemu ..........................
4.3.2. Model regulacji dwóch połączonych systemów
4.3.3. Model regulacji kilku połączonych systemów
4.4. Przebiegi nieustalone w trakcie regulacji częstotliwości ...................
4.4.1. Etap I – kołysania wirników generatorów ........................
4.4.2. Etap II – spadek częstotliwości ................................
4.4.3. Etap III – regulacja pierwotna
4.4.4. Znaczenie rezerwy wirującej
4.4.5. Lawina częstotliwości ......................................
4.4.6. Etap IV – regulacja
4.5. Przebiegi
4.5.1. Etap I i II – kołysania mocy i spadek częstotliwości
5.1.
5.1.2. Moc w układzie zastępczym
5.1.3.
5.1.4. Zastępcze
5.1.5.
5.1.6.
5.1.7. Przykładowe parametry
5.1.8.
5.1.9.
5.2.
5.2.1. Człon pomiarowo-porównawczy
5.2.2.
5.2.3.
5.2.4.
5.2.5.
5.3.
5.3.2.
5.3.3.
5.4.
5.4.1. Farmy i elektrownie wiatrowe
5.4.2. Model elektrowni wiatrowej z maszyną asynchroniczną
5.4.3. Model elektrowni wiatrowej z maszyną
5.5. Model elektrowni fotowoltaicznej
5.6. Modele
5.6.1.
6. Badanie wielomaszynowych
6.1. Badanie
6.1.1.
6.2. Badanie stabilności kątowej przejściowej
6.2.1.
6.2.2. Metody jednoczesne .......................................
6.2.3.
6.2.4.
6.2.5.
6.3. Bezpośrednia metoda Lapunowa ....................................
6.3.1. Funkcje energetyczne dla modeli SEE ...........................
6.3.2. Wyznaczanie krytycznego czasu trwania zwarcia
6.3.3. Sterowanie bocznikowych urządzeń
6.3.4. Sterowanie UPFC .........................................
6.3.5. Sterowanie generatorów synchronicznych
6.4. Badanie stabilności napięciowej ....................................
6.4.1. Krzywe nosowe ..........................................
6.4.2. Analiza wrażliwości i
6.4.3. Inne metody .............................................
6.5. Stabilność w planowaniu rozwoju i pracy SEE ..........................
6.5.1. Zdarzenia planistyczne i ekstremalne
6.5.2. Standardy zachowania się SEE ................................
6.5.3. Przykłady kryteriów ilościowych ...............................
7.2.1. Optymalizacja oparta na modelach liniowych
7.2.2. Modele klasyczne (IEEE) – regulatory napięcia generatora
7.2.3. Modele klasyczne (IEEE) – stabilizatory systemowe
7.2.4. Regulatory optymalne LQR, LQG ..............................
7.2.5. Regulatory krzepkie (odporne) H2, H ...........................
7.2.6. Optymalizacja oparta na modelach nieliniowych ....................
7.2.7. Regulatory adaptacyjne .....................................
7.3. Weryfikacja nastawień na obiektach rzeczywistych
9.1.
10.4.
10.4.4.
Koherencja
D.2.1. Równania różniczkowe zwyczajne ............................. 823
D.2.2. Równanie różniczkowe z współczynnikiem zespolonym .............. 833
D.2.3. Wartości i wektory własne macierzy 836
D.2.4. Diagonalizacja macierzy rzeczywistej .......................... 841
D.2.5. Modalna postać równania różniczkowego macierzowego ............. 849
D.2.6. Równanie zmiennych stanu z wymuszeniami 860
D.2.7. Analiza modalna układu dynamicznego ......................... 861
D.3. Układy nieliniowe ............................................. 866
D.3.1. Funkcje skalarne w przestrzeni stanów 868
D.3.2. Druga metoda Lapunowa .................................... 873
D.3.3. Pierwsza metoda Lapunowa .................................. 883
D.4. Częściowa inwersja macierzy ..................................... 886
D.5. Analiza Prony’ego 887
D.6. Wybrane prawa elektrotechniki .................................... 896
D.7. Ograniczniki w członach automatyki regulacyjnej ....................... 898
D.8. Metody całkowania numerycznego 902
D.9. Systemy testowe .............................................. 909
D.9.1. System testowy 3G ....................................... 909
D.9.2. System testowy 7G (CIGRE) 912
D.9.3. System testowy 10G (New England) ............................ 915
Wiadomości ogólne 1
Książka została napisana przy założeniu, że czytelnik ma opanowaną wiedzę z zakresu podstaw elektrotechniki, teorii obwodów, maszyn i urządzeń elektrycznych oraz podstaw elektroenergetyki. Dla ułatwienia poniżej w tym rozdziale są podane niektóre wiadomości ogólne niezbędne do dalszych rozważań. W pierwszych czterech rozdziałach są omawiane zjawiska związane ze stabilnością prostych modeli SEE w postaci układu generator–sieć sztywna oraz układu źródło–odbiór. Znajomość tych zjawisk ułatwia studiowanie i rozumienie dalszych rozdziałów poświeconych modelowaniu i analizowaniu rzeczywistych wielowęzłowych i wielomaszynowych SEE.
1.1. Rodzaje stabilności SEE
System elektroenergetyczny (SEE) jest wielkim nieliniowym układem dynamicznym służącym do wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Jego strukturę ilustruje rys. 1.1. Pod względem funkcjonalnym można tu wyróżnić trzy podsystemy: wytwarzanie, przesył, rozdział. Wytwarzanie odbywa się w elektrowniach, które na rysunku są reprezentowane symbolem bloku wytwórczego generator–transformator blokowy. Przesył i rozdział odbywają się za pomocą odpowiednio sieci przesyłowych oraz sieci rozdzielczych. Poszczególne sieci są połączone transformatorami lub autotransformatorami. Większość bloków wytwórczych jest podłączona do sieci przesyłowej wysokiego napięcia (WN). Część bloków wytwórczych pracuje bezpośrednio na sieci rozdzielcze WN. Najmniej generacji jest na poziomie sieci rozdzielczych średniego napięcia (SN) oraz sieci niskiego napięcia (nn). Rozwój odnawialnych źródeł energii i generacji rozproszonej powoduje jednak zwiększanie generacji na poziomie sieci średniego (SN) oraz niskiego napięcia (nn).
Sieci przesyłowe WN oraz sieci rozdzielcze WN są sieciami zamkniętymi, to jest sieciami, w których od węzła do węzła można znaleźć więcej niż jedną drogę. Z punktu widzenia teorii obwodów takie sieci są sieciami oczkowymi. Sieci rozdzielcze SN
Rys. 1.1. Struktura systemu elektroenergetycznego
są sieciami otwartymi, to jest sieciami o strukturze promieniowej (drzewiastej). W takich sieciach nie ma oczek, a z węzła do węzła istnieje tylko jedna droga.
System elektroenergetyczny jest wyposażony w rozmaite urządzenia przeznaczone do ochrony przed skutkami zakłóceń (zabezpieczenia), regulacji automatycznej (automatyka regulacyjna), sterowania elementami SEE (automatyka sterownicza), a także ośrodki nadzoru i monitorowania pracy (dyspozytorskie centra sterowania).
Wiele elementów należących do SEE jest wyposażonych w urządzenia regulacyjne. Pośród licznych urządzeń regulacyjnych szczególne miejsce zajmuje automatyka regulacyjna dotycząca dwóch zasadniczych parametrów jakości energii elektrycznej, jakimi są napięcie i częstotliwość. Z regulacją napięcia nierozłącznie wiąże się regulacja mocy biernej, a z regulacją częstotliwości – regulacja mocy czynnej.
Stabilno k towa uk adu generator–sie sztywna
2.1. Charakterystyka mocy w stanie ustalonym