Анализ устойчивости

Блок анализа устойчивости включает в себя задачи анализа статической и динамической устойчивости.

Нахождение предельных режимов методом утяжеления

Блок Утяжеление предназначен для моделирования предельных условий существования электрического режима при его последовательной модификации (как правило, в более тяжёлом направлении) по заданной траектории.
Утяжеление выполняет изменение активной и/или реактивной мощности в нагрузочных и генераторных узлах в приемной и отправной частях схемы относительно выделенного сечения.
Критерии окончания расчета:

  • отсутствие сходимости решения уравнений установившегося режима (нарушение статической устойчивости);
  • снижение напряжения в узлах ниже заданного предела;
  • выход на предельные значения генерации в узлах;
  • выход за пределы значений параметров узлов и ветвей, указанных пользователем, например, превышение длительно допустимых токов ВЛ.

В результате расчета, с заданной точностью определяется наиболее близкий  к пределу режим по указанному пользователем критерию.

Данный подход позволяет также находить предельно допустимый режим, даже если исходный режим изначально несбалансирован (облегчение или балансирование установившегося режима). Это важно при первоначальной отладке установившегося режима в проектировании или при создании новой расчетной модели в сетевых предприятиях.
Также имеется инструмент позволяющий при выполнении циклических расчетов утяжеления выполнять расчеты максимально допустимого предела и аварийно допустимого предела в полной схеме и при наложении аварий на ремонтные схемы.

Моделирование переходных процессов

Программа предназначена для расчетов переходных процессов средней продолжительности. Длительность расчетного интервала определяется временем, в течение которого допустимо пренебрегать переходными процессами в котлах, не учитываемыми в данной программе.
Расчеты проводятся в рамках основного допущения о пренебрежении быстрыми процессами в статорных обмотках электрических машин и объединяющей их сети.

Применяется усовершенствованная модель статорной цепи, учитывающая явную зависимость сопротивлений и э.д.с статорной цепи от изменений частоты. В качестве последней принята средневзвешенная по постоянным инерции угловая скорость вращения синхронных машин системы.

Моделируются возмущения в виде коммутаций (в том числе к.з.) в заданные пользователем моменты времени, а также происходящие под действием противоаварийной автоматики.

Если в результате коммутации происходит деление исходной схемы на независимые части, то программа продолжает независимое одновременное  численное интегрирование уравнений всех образовавшихся изолированных подсистем. В каждой из разделившихся частей системы используется своя средневзвешенная частота, определяемая синхронными машинами этой части. Если в отделившейся части системы не окажется синхронных машин, то программа продолжит интегрирование, приняв в качестве частоты средневзвешенную по постоянным инерции частоту (угловую скорость) асинхронных машин этой части системы. Одновременное интегрирование всех изолированно работающих частей позволяет автоматически учесть их состояние в том случае, если автоматика предпринимает попытки их воссоединения.
При отключении СМ или АМ продолжается численное интегрирование их уравнений, что позволяет правильно учесть состояние элемента при возможном повторном подключении его к сети.

Математическая модель переходных процессов ЭЭС теоретически обоснована. Основными особенностями данной модели являются:

  • моделирование влияния изменений частоты вращения синхронных машин (СМ) в уравнениях всех элементов;
  • моделирование асинхронных машин (АМ) с учетом не только механического движения, но и переходных процессов в контурах ротора;
  • учет автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) в соответствии с их передаточными функциями, с учетом скачков входных сигналов в момент коммутации, в частности скачков частоты напряжения.

Уравнения сети, статорных обмоток СМ и АМ и роторных обмоток АМ записываются в единой системе прямоугольных координат, вращающейся с постоянной синхронной частотой. Уравнения роторных контуров всех СМ записываются в осях, скрепленных с собственным ротором.

Системная и противоаварийная автоматика в программе моделируется путем задания алгоритмов ее действия. Задаются условия срабатывания и управляющие воздействия. Для основных типов автоматики существуют готовые шаблоны.