Bài giảng Ổn định hệ thống điện - Chương 3: Ổn định tỉnh hệ thống điện

Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.1 Định nghĩa:
• Đặc điểm của kích động bé
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
1. Đường đặc tính công suất:
F B1 D B2 H
EF XΣ UHδδ sinsin. maxPX
UEP ==
∑
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
δδ sinsin. maxPX
UEP ==
∑
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
1. Đường đặc tính công suất:
2. Phương trình giao động của roto:
0: 02
2
2
2
0
=+−
=−=∆
đj
jđ
PP
dt
dThay
dt
dTPPP
δ
δ
0...)(
!2
1)(
!2
1
)()(
2
2
2
2
2
2
002
2
00
00
=+∆∂
∂+∆∂
∂+
∆∂
∂+∆∂
∂++−
E
E
PP
E
E
PPPP
dt
dT
PP
PP
j
δδ
δδ
δ
Sử dụng phương pháp
tuyến tính hoá
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
0)(
0
2
2
=∆+ δδ
δ
P
j d
dP
dt
dT
δ
δδδ
d
dPc
dt
dpand ==
∆+=
;
0
0)()(2 =∆+∆ δδ cpTj
Phương trình giao động bé của roto MF
tptp eKeK 21 21 +=∆δ
0)( 2 =+= cpTpD j
jT
cp −±=2,1
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
0
/
>= δd
dPc
a
γj
T
cjp
j
±=±=2,1
)sin(21 ϕγδ γγ +=+=∆ − tKeKeK tjtj
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900
δ
c
Thực tế là giao động tắt dần
HT ổn định tỉnh
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
0
/
<= δd
dPc
b
γ±=±=
jT
cp 2,1
tt eKeK γγδ −+=∆ 21
P
Pmax
Pc = P0
δ1900
b
δ
c
δ và ω tăng theo t
HT mất ổn định
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3. Tiêu chuẩn ổn định tỉnh:
4. Chế độ giới hạn ổn định:
Ý nghĩa Pgh
Pgh = Pmax
δgh = 900
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900
b
δ
Vùng làm
việc ổn định
Vùng làm việc
không ổn định
0>= δd
dPc
0== δd
dPc
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
5. Độ dự trử ổn định tỉnh:
Điều kiện làm việc ổn định:
Pvh ≤ Pcf
δvh ≤ δcf
Tiêu chuẩn Liên Xô:
Tiêu chuẩn Tây Âu:
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900 δ
Pcf
δcf
∞−=
−=
0
%100
0
0
t
gh
t
K
P
PP
K
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
6. Ý nghĩa vật lý:
- Quá trình giao động:
- Mục đích tuyến tính hóa
P
δ
Pmax
Pc = P0
δ0
a bc
c
a’
∆δ
∆P
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.3 Ổn định tỉnh HTĐ gồm hai nhà máy:
F1 B1 D B2
F2
PT
U
E2E1
ω1
ω2
ω0
δ12
Các vấn đề:
- Đặc tính công suất
- Khái niêm góc lệch tương đối
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.4 Ổn định tỉnh HTĐ phức tạp:
F1 B1 D B2 F2
H
B3
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
- Kích động bé tại nút phụ tải
- PT là Động cơ
1. Động cơ đồng bộ:
Xét như MP.
Đặc điểm:
- ∆M = ∆P = PM – PT
- U vượt trước EĐ
H B Dz Đ
EDXΣUH
ED
U
ωrω0
δ
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900
δ
∆δ
∆P
a’
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
2. Động cơ không đồng bộ công suất bé:
- Đặc điểm:
- Sơ đồ thay thế
Xr
Xµ
R2/s
U0
PMmax
smax s1
H Đ
U=hs
PM
PT
s
R
s
RX
UP
r
M
2
2
22
2
.
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛+
=
rX
RS 2max=
r
M X
UP
2
2
max=
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
2. Động cơ không đồng bộ công suất bé:
- Giao động:
- Tiêu chuẩn ổn định
PMmax
s0 s1
a
∆s
∆P
a’
b
s1
b’
PT
H Đ
U=hs
PM
PT
0>−
S
C
S
M
d
dP
d
dP
:hsPC = 0>
S
M
d
dP
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
2. Động cơ không đồng bộ công suất bé:
- Chế độ giới hạn ổn định
- Các khả năng ở chế độ giới hạn
a. U0 = hs, PMmax = hs, PT tăng
b. PT = hs = ½ PMmax (U0 )
U giảm đến Ugh để
PT = PMmax (Ugh )
Ugh = 0,7 U0
H Đ
U=hs
PM
PT
PMmax
s0 s1
a
PT
PM(U0 )
PM(Ugh )
smax
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
3. Động cơ không đồng bộ công suất lớn:
PMmax
s0 s1
PT
PM(U0 )
smax
H B Dz Đ
PM(E)
Xr
Xµ R2/s
E(UH)
Xm