МОДЕЛИ НАГРУЗОК В РАСЧЕТАХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ

1. Статические характеристики нагрузок

В расчетах установившихся режимов нагрузки потребителей обычно представляются в виде мощностей, но поскольку в течение времени мощность изменяется, рассчитанный режим является мгновенным, т. е. для определенного момента времени. Установившиеся режимы рассчитываются для наиболее характерных случаев; к ним относятся режимы:

  • • максимальных нагрузок (за сутки, месяц, год);
  • • минимальных нагрузок (за сутки, месяц, год);
  • • послеаварийиые и ремонтные.

Во многих случаях нагрузки представляются в расчетах постоянными значениями мощностей Р и Q.

Потребляемая мощность в ЭЭС зависит от напряжения и частоты. Характеристики, отражающие изменение мощности от напряжения и частоты в установившихся режимах, называются статическими характеристиками нагрузки по напряжению

и частоте

Аналогичные характеристики в переходном режиме ЭЭС называются динамическими. Они получаются при быстром изменении напряжения и частоты.

При малых отклонениях U и / в установившихся режимах изменения мощностей можно получить по линеаризованным соотношениям

где а и, cij, Ьц, bf - коэффициенты, которые называются регулирующими эффектами нагрузки активной и реактивной мощности по напряжению и частоте. Эти коэффициенты показывают степень снижения активной и реактивной нагрузки по напряжению и частоте.

Статические характеристики нагрузки различны для разных ее типов. Так, мощность осветительной нагрузки меняется в зависимости от напряжения пропорционально U1 , а дуговых печей - U2; мощность люминесцентных ламп зависит от частоты с регулирующим эффектом cif = 0,5.. .0,8, а дуговых печей - a f = -0,5.

Как правило, интерес представляют статические характеристики комплексной нагрузки, которая включает в себя разные электроприемники и их различные составы. На рис. 1.23 показан состав наиболее типичной нагрузки: мелкие асинхронные двигатели, крупные асинхронные двигатели, освещение и бытовая нагрузка, печи и выпрямители, синхронные двигатели, потери в сети.

Состав типовой нагрузки

Рис. 1.23. Состав типовой нагрузки

Типовые обобщенные статические характеристики нагрузок, полученные для обычного в отечественных ЭЭС состава на!рузки, показаны на рис. 1.24. Для простоты мощности, напряжение и частота даны в относительных единицах (о.е.) и приведены к номинальным значениям. Оно обозначаются верхним индексом в виде звездочки.

Для типовых характеристик аи = 0,6; Ьи = 2,3 (для t/H0M = = 6...10 кВ), Ьи = 1,6 (для UH0M = ПО кВ).

Статические характеристики ЭЭС

Рис. 1.24. Статические характеристики ЭЭС: а - по напряжению: б - по частоте

Таким образом, нагрузки в расчетах могут быть представлены своими статическими характеристиками. Обычно это делается аппроксимирующим полиномом 2-й степени отдельно по U и / например, по U:

где Р0, Q0, а0, а2, b0, bu by - коэффициенты, полученные путем подбора аппроксимирующего полинома, например методом наименьших квадратов.

2. Мощности нагрузок

Схемы замещения нагрузки

Рис. 1.25. Схемы замещения нагрузки

Самым распространенным способом моделирования нагрузок является представление их мощностью. В проектных задачах, а также во многих задачах управления режимами электрических сетей нагрузки целесообразно задавать активной и реактивной мощностью, не зависящей от частоты и напряжения.

Таким образом, в расчетах установившихся режимов в большинстве случаев используются постоянные значения мощностей нагрузок Р = const и Q = const.

3. Схемы замещения нагрузок

Иногда удобно представлять нагрузки не в виде мощностей, а в виде их схем замещения - проводимостями (рис. 1.25, а) или сопротивлениями (рис. 1.25,6).

Так, для параллельного соединения элементов GH и Вн имеем формулы для вычисления проводимостей Ун = GH + jBH :

При этом для индуктивной нагрузки имеем Ун = GH - н, а емкостной Ун = GH + jBH .

Для последовательного соединения элементов Лн и Хи

Интересно заметить, что представление нагрузки в виде сопротивлений отвечает зависимости мощности от напряжения - это приближает моделирование нагрузки схемами замещения к статическим характеристикам по напряжению.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >