УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
устойчивость электроэнергетической системы, способность электрической
системы (ЭС) восстанавливать исходное (или практически близкое к нему)
состояние (режим) после к.-л. его возмущения, проявляющегося в отклонении
значений параметров режима ЭС от исходных (начальных) значений. В ЭС источниками
электрич. энергии обычно являются синхронные генераторы, связанные
между собой электрически общей сетью, причём роторы всех генераторов вращаются
синхронно; такой режим, наз. нормальным, установившимся, должен быть устойчив,
т. е. ЭС должна возвращаться в исходное (или практически близкое к нему)
состояние всякий раз после отклонений от установившегося режима. Отклонения
могут быть связаны, напр., с изменением мощности нагрузки, короткими
замыканиями, отключениями линий электропередачи и т. п. Устойчивость
системы, как правило, уменьшается при увеличении нагрузки (мощности, отдаваемой
генераторами) и понижении напряжения (росте мощности потребителей, снижении
возбуждения генераторов); для каждой ЭС могут быть определены нек-рые предельные
(критические) значения этих или связанных с ними величин, характеризующих
предел устойчивости. Надёжное функционирование ЭС возможно, если обеспечен
определённый запас устойчивости ЭС, т. е. если параметры режима работы
и параметры самой ЭС достаточно отличаются от критических. Для обеспечения
У. э. с. предусматривают ряд мероприятий, таких, как обеспечение должного
запаса устойчивости при проектировании ЭС, использование автоматич. регулирования
возбуждения генераторов, применение противоаварийной автоматики и т. д.
При анализе У. э. с. различают
ста-тич., динамич. и результирующую устойчивость. Статическая устойчивость
характеризует У. э. с. при малых возмущениях, т. е. таких возмущениях,
при к-рых исследуемая ЭС может рассматриваться как линейная.
Изучение статич. устойчивости
проводится на основе общих методов, разработанных А. М. Ляпуновым для
решения задач об устойчивости. В инж. практике исследование. У. э. с. иногда
проводят упрощённо, ориентируясь на практич. критерии устойчивости, определяющие
её наличие или отсутствие при нек-рых вытекающих из практики допущениях
(напр., о невозможности т. н. самораскачивания системы, о неизменности
частоты электрического тока в системе и др.). При исследовании статич.
устойчивости применяют цифровые и аналоговые вычислит. машины.
Динамическая устойчивость
определяет поведение ЭС после сильных возмущений, возникающих вследствие
коротких замыканий, отключений линий электропередач и т. п. При анализе
динамич. устойчивости (система, как правило, рассматривается как нелинейная)
возникает необходимость интегрировать нелинейные трансцендентные ур-ния
высоких порядков. Для этого применяют аналоговые вычислит. машины и т.
н. расчётные модели переменного тока; наиболее часто создают спец. алгоритмы
и программы, позволяющие производить расчёты на ЦВМ. Состоятельность составленных
программ проверяется сопоставлением
результатов расчётов с результатами экспериментов на реальной ЭС либо на
физ. (динамической) модели ЭС.
Результирующая устойчивость
характеризует У. э. с. при нарушении синхронизма части работающих генераторов.
Последующее восстановление нормального режима работы происходит при этом
без отключения осн. элементов ЭС. Расчёты результирующей устойчивости производятся
весьма приближённо (из-за их сложности) и имеют целью выявить недопустимые
воздействия на оборудование, а также найти комплекс мероприятий, ведущих
к ликвидации асинхронного режима работы ЭС.
Статич. У. э. с. может быть
повышена в основном использованием сильного регулирования, динамическая
- форсированием возбуждения генераторов, быстрым отключением аварийных
участков, применением спец. устройств для торможения генераторов, отключением
части генераторов и части нагрузки. Повышение результирующей устойчивости,
обычно рассматриваемое как повышение живучести ЭС,
достигается в первую очередь регулированием мощности, вырабатываемой выпавшими
из синхронизма генераторами, и автоматич. отключением части потребителей
(автоматич. разгрузкой ЭС).
Проблемы У. э. с. возникают
при создании систем всех видов: мощных электроэнергетических (наземных),
бортовых (корабельных, авиационных) и др.
Лит.: Маркович И.
М., Режимы энергетических систем, 4 изд., М., 1969; В е-ников В. А., Переходные
электромеханические процессы в электрических системах, 2 изд., М., 1970.
В. А. Веников.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я