Понятие об устойчивости электрических систем, пропускной способности ЛЭП

Одним из важнейших свойств линий электропередачи является ее пропускная способность, т.е. та наибольшая активная мощность, которую с учетом всех технических ограничений можно передать по линии:

.

(7.1)

Чем выше пропускная способность электропередачи Р_нб, тем большую мощность можно передать по линии. Повышение пропускной способности – важная технико-экономическая задача, так как позволяет отказаться от строительства дополнительных линий и обеспечить передачу потребителю необходимой мощности.

Мероприятия по повышению пропускной способности вновь сооружаемых и существующих электропередач включают, в частности, воздействие на напряжение в начале линии U₁ изменением коэффициента трансформации и ЭДС генератора Е_q, которая регулируется током возбуждения (АРВ генератора).

Индуктивное сопротивление Х_л линий 330 кВ и более высокого напряжения снижают с помощью расщепления фаз. Напряжение U₂ на шинах подстанции в конце линии необходимо регулировать так, чтобы оно не снижалось в нормальных и послеаварийных режимах и чтобы, в свою очередь, не снижалась пропускная способность линии. Для регулирования напряжения в линиях сверхвысокого напряжения можно применять все способы, но особенно эффективно применение управляемых устройств поперечной компенсации: синхронных компенсаторов и статических источников реактивной мощности.

Устойчивость электроэнергетической системы, способность электрической системы восстанавливать исходное (или практически близкое к нему) состояние после какого-либо его возмущения, проявляющегося в отклонении значений параметров режима ЭС от исходных значений. В ЭС источниками электрической энергии обычно являются синхронные генераторы, связанные между собой электрически общей сетью, причём роторы всех генераторов вращаются синхронно; такой режим, называется нормальным, установившимся, должен быть устойчив, т. е. ЭС должна возвращаться в исходное состояние всякий раз после отклонений от установившегося режима. Отклонения могут быть связаны, например, 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 некоторые 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 автоматического регулирования возбуждения генераторов, применение противоаварийной автоматики и т.д.