Исследования динамической устойчивости (ДУ) основываются на методах численного решения дифференциального уравнения относительного движения ротора генератора.

При выполнении упрощённых расчётов принимаются следующие основные допущения:

- мощность турбины считается неизменной в течении всего переходного режима;

- мощность, вырабатываемая генератором, считается изменяющейся мгновенно при изменении в схеме электропередачи в следствии КЗ или коммутации;

- апериодические моменты, обусловленные потерями мощности, не учитываются.

С учётом указанных допущений, для простейшей схемы электропередачи, дифференциальное уравнение относительного движения ротора может быть записано в виде:

, (21)

где Т_j (c) – постоянная инерции ротора генератора; t (c) – время; f₀ =50 Гц;

d (эл. град); Р₀ =Р_Н – мощность турбины.

Электрическая мощность генератора Р без учёта явнополюсности определяется по угловой характеристике мощности

(22)

где – взаимное сопротивление между точкой приложения ЭДС Е' и шинами системы U_H для состояния «n» схемы.

Величина представляет собой ускорение рассматриваемого генератора.

В курсовой работе выполняются два расчёта динамической устойчивости электропередачи: без учёта (приближённый расчёт по правилу площадей и методом последовательных интервалов) и с учётом реакции якоря генератора и действия АРВ (уточнённый расчет методом последовательных интервалов).

3.2 Расчёт ДУ по правилу площадей

нагрузка генератор электропередача мощность

При выполнении приближённого расчёта по формуле (22) строятся угловые характеристики мощности при Е'=const. Генератор вводится в схему замещения своим переходным сопротивлением X'_d . Взаимное сопротивление определяется с учётом сопротивления аварийного шунта DХ^{( n )} , зависящего от вида КЗ.

1) Нормальный режим

Рисунок 4 - Нормальный режим

(23)

(24)

2) Аварийный режим

Рисунок 5 – Аварийный режим

(25)

3) Аварийный режим (Q2 – отключен)