Оценка влияния статических характеристик нагрузки на уровень частоты сети при раздельной работе с энергосистемой

Abstract

В связи с ужесточением требований к качеству электрической энергии актуальным становится оценка влияния различных факторов на основные показатели качества: отклонения напряжения и частоты сети. Одним из таких факторов являются статические характеристики различных нагрузок, которые при определенных режимах могут оказывать существенное влияние на параметры энергосистемы. В данной статье предлагается оценить влияние статических характеристик на уровень частоты сети при выходе ее на раздельную работу с энергосистемой и при различных изменениях установившегося режима, а также исследовать зависимость между коэффициентами регулирующего эффекта нагрузки и значением мощности короткого замыкания или длины питающего кабеля. Раздельная работа была взята в силу того, что в данном режиме влияние регулирующего эффекта мощной нагрузки на параметры режима становится более выраженным. Научная новизна работы состоит в составлении алгоритма, позволяющего производить уточнение отклонения частоты изолированной электроэнергетической системы с учетом и без учета СХН при изменении длины питающего кабеля в программном комплексе «КАТРАН». Основным результатом работы является выявленная практически прямая зависимость между влиянием статических характеристик нагрузки на частоту сети и удаленностью нагрузки с большой долей синхронных двигателей от источника питания при автономно работающей электроэнергетической системе. Также была оценена целесообразность учета регулирующего эффекта нагрузки при расчете электрических режимов в зависимости от рода нагрузки и расчетного значения мощности короткого замыкания. Due to the requirements for the quality of electrical energy becoming stricter, it is now relevant to assess the impact of various factors on the main quality indicators: voltage and frequency deviations of the network. One of these factors is the static characteristics of various loads, which under certain conditions can have a significant impact on the parameters of the power system. In this article, it is proposed to evaluate the influence of static characteristics on the network’s frequency level when it enters separate operation with the power system and with various changes in the steady-state mode, and also to investigate the relationship between the coefficients of the load regulating effect and the value of the short-circuit power or the length of the supply cable. Separate operation was considered because in this mode, the influence of the regulating effect of a powerful load on the mode parameters becomes more pronounced. The scientific novelty of this study consists in an algorithm that allows refining the frequency deviation of an isolated electric power system, taking into account and without taking into account the static load characteristics when changing the length of the supply cable in the KATRAN software package. The main result of this study is the almost direct relationship revealed between the influence of static load characteristics on the network frequency and the distance of the load with a large proportion of synchronous motors from the power source in an autonomous electric power system. We also evaluated the feasibility of taking the regulatory effect of the load into account when calculating electrical modes depending on the type of load and the calculated value of the short-circuit power.