Практический критерий - статическая устойчивость
Cтраница 2
В ЭЭС, имеющих достаточно много мощных электрических печей, практический критерий статической устойчивости dP / df может оказаться решающим при определении устойчивости режима. Причиной возникновения неустойчивости частоты является понижение активной мощности, выдаваемой генераторами из-за уменьшения производительности собственных нужд. Этот эффект проявляется более резко в тех случаях, когда в ЭЭС нет резерва активной мощности. В результате наступает такой момент, когда точка, в которой балансируются активная мощность генератора и нагрузки, из-за деформации характеристики генератора становится неустойчивой и дальнейшее снижение частоты развивается лавинообразно, что становится причиной нарушения устойчивости. [16]
 |
Общая оценка режимов. [17] |
Простейший анализ, дающий грубый ответ на этот вопрос, проводится с помощью практических критериев статической устойчивости. Исследование характера колебаний, требующее учета инерционных постоянных элементов системы, обычно проводится без определения изменений параметров режима во времени и имеет своей целью только ответ на вопрос: не получит ли система нарастающих колебаний после малых толчков. Метод исследования основывается на известной из курса механики теории малых колебаний ( согласно этой теории, нелинейная исследуемая система линеаризуется), в аппарат которой вносится ряд специфических дополнений. [18]
Следовательно, применение практических критериев статической устойчивости, даже при выполнении условий, указанных выше, не учитывает возможности самораскачи-вания и может дать ответ на вопрос, возможно ли в системе апериодическое нарушение статической устойчивости, лишь в том случае, если знак критерия исследуется, начиная с заведомо устойчивого режима, при его ухудшении вплоть до исследуемого режима. Если при этом знак практического критерия статической устойчивости не изменяется, то исследуемый режим устойчив при указанных выше предположениях. [19]
Гурвища, Михайлова или другим - для сложной системы связаны с очень громоздкими вычислениями. Наряду с этим инженерная практика пользуется до настоящего времени расчетами устойчивости по так называемым практическим критериям статической устойчивости. [20]
Поэтому их применение ограничено областью режимов, в которых самораскачивание можно считать исключенным ( более подробно об этом см. в гл. Физический смысл некоторых практических критериев статической устойчивости дается ниже. [21]
В действительности при возникновении малых колебаний скорости отдельных генераторов также получают отклонения и понятие единой частоты в системе теряет свой смысл. Это обстоятельство должно быть учтено при составлении дифференциальных уравнений малых колебаний. При этом как в более строгих, так и в практических критериях статической устойчивости должны учитываться изменения скорости у отдельных генераторов. Пользование практическими критериями при этом значительно усложняется и в ( большинстве случаев становится практически невозможным. При применении расчетной модели переменного тока также возникают серьезные трудности, заставляющие отказываться от учета отклонений скорости у отдельных генераторов. При этом имеется, однако, возможность определять величины производных, входящих в состав практических критериев, с учетом отклонений некоторой средней частоты. [22]
Задача применения практических критериев статической устойчивости сводится к анализу поведения системы при случайном относительно малом текущем изменении параметров режима системы. При этом необходимо прежде всего найти ответ на вопрос: не приведут ли малые возмущения режима, неизбежно существующие в нормальной работе системы, к медленному уходу ( сползанию) режима от начального и переходу от синхронного к асинхронному режиму. Простейший анализ, дающий грубый ответ на этот вопрос, приводится с помощью практических критериев статической устойчивости. Исследование характера колебаний, требующее учета инерционных постоянных элементов системы, обычно проводится без определения изменений параметров режима во времени и позволяет ответить только на вопрос: не получит ли система установившихся или нарастающих колебаний после малых толчков. Метод исследования основывается на известной из механики теории малых колебаний ( согласно этой теории, нелинейная исследуемая система линеаризуется), в аппарат которой вносится ряд специфических дополнений. [23]
Выше уже упоминалось, что при непрерывном изменении режима из заведомо устойчивой области первым нарушается либо ( п - 1) - й критерий Гурвица, либо n - й критерий, соответствующий условию положительности свободного члена характеристического уравнения. При подстановке в характеристическое уравнение р0 в левой части его остается лишь свободный член ап. Следя за изменением знака А лри изменении режима, мы можем фиксировать переход величины Ап через нуль, что в силу сказанного соответствует нарушению п-го критерия Гурвица. Теперь, если принять допущение, что в современных энергетических системах или не бывает самораскачивания ( что соответствует действительности), или что при ухудшении режима в первую очередь нарушается и-й критерий, то становится понятным предложение П. С. Жданова - считать практическим критерием статической устойчивости знак свободного члена. Однако вычисление свободного члена для сложной системы также связано с большими трудностями. [24]
Инженер должен понимать, что вычислительная машина в зависимости от заложенного материала может одинаково быстро и эффектно выдать и ошибочные, и правильные ответы. И студентам, и преподавателям следует помнить слова П. А. Дирака, сказавшего, что математика есть орудие, специально приспособленное для овладения всякого рода абстрактными понятиями, и в этом отношении ее могущество беспредельно... Но не следует забывать, что математика есть только орудие и что нужно уметь владеть физическими идеями безотносительно к их математической форме. Для этого будущему инженеру необходимо прежде всего воспитывать вкус и способности к физической интерпретации результатов анализа. В связи с этим при изучении научно-технической дисциплины и в настоящее время полностью сохраняется задача овладения простейшими, не формализованными методами и приемами исследований, такими, например, как способ площадей при оценке качаний генераторов, практические критерии статической устойчивости, связанные с пониманием физики текучести режима, и многими другими энергетическими научными представлениями, являющимися элементами инженерного мышления. Здесь существенна прежде всего ориентация на понимание физики явлений, а не на исследование, основанное на формализованном их описании, которое так эффектно проводится на базе современной вычислительной техники. Будущий специалист должен понять, что инженерное дело - это не только наука, дающая возможность получения формул, и ремесло ( вычисление по этим формулам), но и искусство, позволяющее выбрать необходимые методы и приемы, которые дают достоверные результаты и наиболее быстро ведут к цели. [25]
Настоящая книга, сначала ( 1958) выпускавшаяся как монография, а затем ( 1964, 1970) как учебник, в третьем издании переработана в соответствии с программой курса Переходные процессы в электрических системах, утвержденной в 1974 г. Министерством высшего и среднего специального образования СССР. Для научного направления, отраженного в книге, существенным является особое внимание к физике явлений при возможно большем приближении трактовки их математического описания к практическим задачам инженера-энергетика. Настоящий курс не ставит задачи дать полное руководство к проведению расчетов электромеханических переходных процессов в современных объединенных электрических системах, включая сложные проблемы устойчивости различных режимов. При прохождении курса студент должен не столько получить навыки в технике расчетов, сколько выработать понимание допущений и ограничений, положенных в основу расчетных методов, привыкнуть к инженерной оценке получающихся результатов. Давно высказанные крупнейшим ученым А. Н. Крыловым соображения о том, что настоящий инженер должен не просто пользоваться результатами математических формул, перемалывающих то, что в них засыпано, но чувствовать и наглядно воспринимать их содержание, остаются в силе и в наше время. Теперь они приобретают новый смысл, требуя физической интерпретации формализованных решений сложных задач, относительно легко разрешаемых в их чисто математической части с помощью современной вычислительной техники с ее колоссальными в этом отношении возможностями. Однако именно эти возможности стимулируют проблему апробации тех алгоритмов и программ, с помощью которых выполняются машинные решения. Инженер должен понимать, что машина столь же быстро и эффектно может выдать ошибочные ответы, как и ответы правильные. Прэтому у будущего инженера необходимо воспитывать вкус и способности к физической интерпретации результатов анализа. В связи с этим остается актуальным овладение простейшими методами и приемами исследования, такими, например, как способ площадей при оценке качаний генераторов, практические критерии статической устойчивости, связанные с понятиями текучести режима, и многими другими, являющимися элементами инженерного мышления, отличающегося от чисто математического подхода прежде всего ориентацией на физику явлений, а не на формализованное их описание. [26]
Страницы: 1 2