Электрической нагрузки.

В узле нагрузки имеются всевозможные группы потребителей в виде асинхронных двигателей, нагревательных элементов, дуговых электропечей, конденсаторных батарей и тому подобных нагрузок. При исследовании динамической устойчивости требуется знать схему смещения узла нагрузки, т.е. установить, какое количество потребителей работает в установившемся и какое в переходном режиме.

Расчёт обычно производится для ситуации, выбранной исследователем, исходя из его опята и интуиции. При этом учитываются некоторые результаты, полученные из предыдущих опытов. Расчёты динамической устойчивости обычно относят к часам максимальной нагрузки, поскольку именно в это время значительная величина нагрузки может создать наиболее тяжёлые условия. Однако и установившийся режим, не относящийся к часам максимальной нагрузки, может характеризоваться некоторыми свойствами, делающими его уязвимым к определённым возмущениям. Выбор схемы замещения рассматриваемого узла нагрузки нельзя заменить вычислениями из-за громадного числа всевозможных ситуаций, которые могут возникнуть вследствие большого количества потребителей.

В этом случае целесообразно производить выбор схемы замещения узла нагрузки, используя элементы теории вероятности. Для составления конкретной схемы замещения необходимо знать, какая часть электроприёмников работает в установившемся и какая в переходных режимах.

Пусть дан узел нагрузки, состоящий из n приёмников, из них m работают в установившемся режиме, и в это время происходит одновременный пуск какого-то К количества приёмников. Общее число приёмников, работающих в установившемся режиме, можно определить, исходя из технологического процесса производства. Остаётся найти количество одновременно пускаемых приёмников К, для чего воспользуемся теорией вероятности.

Вероятность одновременной работы m приёмников из n будет равна:

Вероятность одновременного пуска К приёмников из оставшихся n – m будет равна:

Вероятность появления интересующего нас события, определяется из выражения (1):

Из данного выражения определим К:

(2)

При расчётах следует вероятность появления события принимать Р = 0, 99.

Все вышеприведённые рассуждения справедливы лишь в том случае, если приёмники электроэнергии узла нагрузки имеют одинаковую мощность и режим работы. Однако, в действительности они различны как по мощности, так и по режиму работы. Для приведения действительных приёмников n, разных по режиму работы и мощности, к эквивалентному n_э, имеющему одинаковый режим работы и мощность, воспользуемся следующим выражением [2]:

где Р_нi – номинальная активная мощность потребителей узла нагрузки;

Р_н.max, Р_н.min – номинальная активная мощность наибольшего и наименьшего приёмника узла нагрузки.

Полная мощность одного эквивалентного приёмника будет равна:

где S_узла – полная действительная мощность узла нагрузки.

Эквивалентное количество приёмников m_э, работающих в установившемся режиме, можно найти следующим образом:

а) определяется полная мощность действительного количества приёмников, работающих в установившемся режиме:

б) находится эквивалентное число m_э приёмников:

Подставив n_э и m_э в выражение (2), определим К.

Зная количество К приёмников, определим их полную мощность:

S_n = S_э·К

По мощности S_n выбираем один или несколько действительных приёмников Кq, суммарная мощность которых не превышает S_n. Тогда по известным Кq и m составляем схему замещения, в которой Кq приёмников работают в переходном и m приёмников – в установившемся режимах.

В общем случае схема замещения узла нагрузки будет иметь вид, представленный на рис. 2.

Следует отметить, что данная методика справедлива для узла нагрузки, в котором вероятность включения любого электроприёмника из оставшихся n – m является равнозначной.