Анализ статической устойчивости электроэнергетической системы
Методом D-разбиения.
Решим на примере системы состоящей из генератора типа СВ-1130/140-48, трансформатора Т1 с номинальным напряжением 13,8/115 кВ, трансформатора Т2 с номинальным напряжением 115/10,5 кВ, при исходном режиме SН=117,7 МВт, Р0=110 МВт, Q0=22Мвар, Uc=10 кВ. За базисные условия примем UбI=13,8 кВ, UбII=115 кВ, UбIII=10,5 кВ, Sб=125 МВА. 
Однолинейная принципиальная схема электроэнергетической системы.
Постоянная инерции генераторного агрегата включает инерцию турбогенератора и инерцию турбины, поэтому постоянная времени инерции турбоагрегата равна
Приведенная постоянная времени обмотки возбуждения
Мощность потерь в демпферных обмотках составляет 0,25% от номинальной мощности генератора. Pd=0,4 МВт
Постоянная С1
где
Uг=13,8 кВ
Uc=10 кВ
P0=110 МВт
Q0=22 Мвар
Постоянная С2
где 
Подставим рассчитанные величины в и упростим
Произведем D-разбиение по параметрам С1 и С2 для этого приведем систему к виду
Найдем определители системы
Выразим параметры С1 и С2
Определим область значений параметров, при которых система будет устойчивой. Для этого на плоскости параметров С1 и С2 построим характеристику D-разбиения, выберем точку в любой из полученных областей и подставим значения параметров в характеристическое уравнение. Затем определим устойчивость системы с помощью любого известного критерия.
Характеристика D-разбиения по параметрам С1 и С2
ассмотрим определение области устойчивости на примере точки (100, 1000). Подставим значение параметров в характеристическое уравнение
Так как степень характеристического уравнения 3, то наиболее простой способ определения устойчивости – критерий Гурвица. Составим матрицу Гурвица
Все коэффициенты с индексом i<0 или i>n обозначаются нулями. Для соблюдения устойчивости требуется, чтоб все n диагональных миноров матрицы Гурвица были положительны.
Следовательно, система устойчива в выбранной точке, а значит, устойчива во всей области параметров над характеристикой D-разбиения.
Выбор элементов электроэнергетической системы при условии
статической устойчивости.
Подберем параметры электроэнергетической системы, схема замещения которой изображена на рисунке 3.2, при которой система будет статически устойчива.
Схема замещения электроэнергетической системы.
Задача заключается в выборе величины XС, состоящей из суммы сопротивлений элементов системы. Так как мощность рассматриваемого генератора выше 60 МВт, то для регулирования возбуждением генератора используется АРВ-С, следовательно, для определения статической устойчивости XГ=0. Тогда,
где XT1 - сопротивление трансформатора Т1,
XL1, XL2 - сопротивление линий W1, W2,
TT2 - сопротивление трансформатора Т2,
Сопротивление трансформаторов определим по формуле
где Uk - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
Uн - номинальное высшее напряжение трансформатора, кВ;
Uб - базисное напряжение, кВ;
Sн - номинальная мощность трансформатора, МВА;
Sб - базисная мощность, МВА.
Выберем тип линии двухцепную с заземленными тросами из хорошопроводящих материалов длиной 100 км, а ее погонное сопротивление 0,4 Ом/км. Сопротивление линии
Сопротивление системы определим по формуле
Проверим, будет ли устойчива электроэнергетическая система при выбранных элементах. Для этого рассчитаем параметры С1 и С2 по формулам
Полученные значения параметров входят в область устойчивости, следовательно, система статически устойчива с выбранными элементами.