Bài giảng Ổn định hệ thống điện - Chương 4: Ổn định động hệ thống điện

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.1 Định nghĩa:

• Đặc điểm của kích động lớn

F

B₁

D

B₂

H

ω

• Quá trình nghiên cứu

?

ω₀

t

Trước k.đ

Khi k.đ

Sau k.đ

Chương 4: Ổn định động HTĐ

F

B₁

D

B₂

H

4.2 Cơ sở tính toán

1. Các kích động lớn:

- Cắt MP đang làm việc song song

- Đ/C MBA làm việc song song

- Đ/C đường dây làm việc song song

- Cắt đường dây làm việc song song do NM

Chương 4: Ổn định động HTĐ

F

B₁

D

B₂

H

4.2 Cơ sở tính toán

2. Thông số thay thế: ( mục đích ?)

- Phần tử tỉnh : X

- MP: ?

Chương 4: Ổn định động HTĐ

F

B₁

D

B₂

H

4.2 Cơ sở tính toán

3. Sơ đồ thay thế: (mục đích ? )

- Sơ đồ TTK

- Sơ đồ TTN

- Sơ đồ TTT

Chương 4: Ổn định động HTĐ

F

B₁

D

B₂

H

4.2 Cơ sở tính toán

4. Vị trí điểm NM: thể hiện qua điện kháng NM

- X_0Σ

- X_2Σ

- X_1Σ

Chương 4: Ổn định động HTĐ

Y₀

n

F

B₁

D

B₂

H

nX_0D

(1-n)X_0D

U_N0

X_0Σ:

Sơ đồ TTK

X_B1

X_B2

(X _B1+ nX _0D).

[

X _B2+ (1− n)X_0D

X _B1+ X _B2+ X_0D

X_0∑= −an²+ bn − c

]

X_0∑=

Chương 4: Ổn định động HTĐ

Y₀

n

F

B₁

D

B₂

H

X_0Σ

X_0∑= −an²+ bn − c

X_0Σminkhi n = 0, 1

X_2Σminkhi n = 0, 1

X_1Σminkhi n = 0

X_0min

0

1

n

Vị trí tính toán điểm NM:

n = 0 : NM đầu đường dây

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

1. Các đường đặc tính công suất:

- Trước NM:

E_FX_F

X_B1

X_D

X_B2X_HU_H

E_F.U_H

P =

sinδ = P sinδ

I

Imax

X_1∑

X_1Σ

U_H

E_F

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

1. Các đường đặc tính công suất:

- Khi NM:

E_FX_F

X_B1

X_D

X_∆

X_B2X_HU_H

X_a

X_b

X_2Σ

X_a

X_b

E_F

U_H

E_F

X_a0

X_∆

X_b0

E_F.U_H

P =

sinδ = P sinδ

II

IImax

X_2∑

* Đặc điểm của NM đối với vận hành HT

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

1. Các đường đặc tính công suất:

- Trước NM: P_I

X_a.X_b

- Khi NM: P_II

X_2∑= X_a+ X_b+

X_∆⁽ⁿ⁾

NM : X_∆⁽ⁿ⁾↓ X_2∑↑ P ↓

N⁽³⁾: X_∆⁽ⁿ⁾=0, X_2∑= ∞, P = 0

P

II max

P_I

II max

P₀

N⁽¹⁾

N⁽²⁾

P_II

N^(1,1)

δ

N⁽³⁾

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

1. Các đường đặc tính công suất:

- Sau NM:

E_FX_F

X_B1

X_D

X_B2X_HU_H

E_F.U_H

E_F

X_3Σ

U_H

P =

sinδ = P sinδ

III

IIImax

X_3∑

P < P

IIImax

Imax

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

1. Các đường đặc tính công suất:

P

P_I

P_III

P₀

N⁽¹⁾

N⁽²⁾

P_II

N^(1,1)

δ

N⁽³⁾

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

2. Quá trình giao động của roto khi NM:

P

P_I

Tình trạng làm việc:

P_c= P₀= hs; P_c/P_I

d

- a(P₀,δ₀) : ω_r= ω₀

e

c

a

P₀

Khi MN : P_IP_II: a – b

- b :

P_II

b

- bc :

- c :

δ

- cd :

δ₀δ_c

δ_dδ_e

Có hai khả năng:

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

2. Quá trình giao động của roto khi NM:

P

Có hai khả năng:

P_I

• Có điểm d:

- d:

d

e

- dc :

c

a

P₀

- cb :

P_II

b

Tạo thành giao động chu kỳ

δ : δ₀– δ_d:

δ

Điểm làm việc mới :

c (P₀, δ_c)

δ₀

δ_c

δ_dδ_e

hệ thống ổn định

δ,ω(t)?

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

2. Quá trình giao động của roto khi NM:

P

• Không có điểm d:

P_I

- e:

- Quá e :

e

a

c

P₀

hệ thống mất ổn định

δ,ω(t)?

∆P

P_II

b

δ

δ₀δ_c

δ_e

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

3. Tiêu chuẩn ổn định động

P

P_I

- Xét trong chu kỳ đầu

của δ(t)

e

a

c

- Khi có kích động lớn

trong quá trình giao

động tối đa khi điểm

làm việc đến e:

P₀

P_II

b

∆ω

δ

δ → δ_e: ω_r→ ω₀

∆ω → 0

δ₀δ_c

δ_e

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

3. Tiêu chuẩn ổn định động

P

P_I

Có 2 giai đoạn:

- b – c: tăng tốc : A_tt

- c – e: hảm tốc : A_htmax

e

a

c

P₀

Tiêu chuẩn năng lượng

P_II

b

∆ω

δ

A_{ht max}≥ A

tt

δ₀δ_c

δ_e

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

3. Tiêu chuẩn ổn định động

δ_c

^{A =}∫^{∆Mdδ =}∫^∆Pdδ

tt

P

δ₀

P_I

δ_c

F_tt

F_htmax

= (P − P )dδ = F_abc= F

0

II

tt

∫

e

δ₀

a c

δ_e

P₀

^{A =}∫^{∆Mdδ =}∫^∆Pdδ

ht max

P_II

b

δ_c

δ_e

δ

= (P − P )dδ = F_cde= F_{ht max}

0

II

∫

δ₀δ_c

δ_e

δ_c

F_{ht max}≥ F

tt

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

4. Chế độ giới hạn ổn định

F_{ht max}= F

P

tt

P_I

F_tt

F_htmax

5. Độ dự trử ổn định động

e

a c

P₀

F_{ht max}

K_d=

P_II

b

F

tt

δ

δ₀δ_c

δ_e

Chương 4: Ổn định động HTĐ

4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:

6. Bài toán cơ bản tính toán ổn định động

P

- Cho HTĐ với chế độ làm

P_I

việc P₀.

F_tt

F_htmax

P_III

- Ứng với một dạng NM

d

cần nghiên cứu.

a

P₀

e

- Tính góc cắt giới hạn

δ_cgh

P_II

- Tính thời gian cắt NM

c

b

δ

giới hạn t_cgh

δ₀

δ_cgh

δ_e