Перехода от одного режима к другому

(динамическая устойчивость)

При больших возмущениях (резких изменениях режима), таких как короткие замыкания, отключения или включения каких-либо элементов системы (нагрузок, генераторов, трансформаторов, линий передач и т.д.), приходится учитывать нелинейность основных характеристик системы Р = φ (δ), Q = Ψ (δ) и рассматривать движение системы, учитывая её инерционные параметры, определяющие скорости изменения параметров режима. В данном случае рассмотрению подлежит динамическая задача, т.е. динамическая устойчивость.

Резкое изменение режима системы (переход её из режима I в режим II) ведёт к изменению электромагнитного момента на валу каждого генератора системы от . Появившийся небаланс между ускоряющим моментом турбины и тормозящим электромагнитным моментом генератора приводит к тому, что генератор начинает изменять свою скорость. Если М_oII < M_oI, то скорость будет увеличиваться сверх синхронной на величину Δ ω. Уравнение движения генератора в простейшем случае без учёта демпфирования и действия регулирующих устройств можно записать:

где Т_J-коэффициент, характеризующий инерцию ротора генератора.

Момент М_oII является функцией скорости и изменяется при изменении режима системы. М^II = φ (δ, Δ ω) Интегрируя уравнение движения ротора генератора, можно определить изменение скорости Δ ω = f(t) и угла δ = φ (t), что позволяет судить – будет ли система динамически устойчива после резкого возмущения.

Интегрирование уравнения движения представляет значительные трудности. В некоторых случаях динамическую устойчивость системы можно проверить грубо без выявления характера движения во времени по соотношению возможных изменений энергии в разных фазах движения.

Этот способ называется способом площадей, который будет рассмотрен позже.