Как оценивается качество переходных процессов?

Качество переходного процесса можно охарактеризовать следующими показателями:

– длительность процесса;

– характер процесса (апериодический колебательный, монотонный);

– возможное влияние данного процесса на режим системы и ее подсистем (снижение напряжения, раскачивание электрических машин, неустойчивость нагрузки);

– опасность для оборудования системы (перегрев проводов и обмоток);

– потери мощности и энергии во время переходного процесса;

– стоимость мероприятий, улучшающих данный переходный процесс.

Во многих отраслях техники быстрое затухание, апериодичность или монотонность считаются показателями хорошего качества переходного процесса, однако для определения качества переходного процесса в электроэнергетике этого недостаточно.

В теории автоматического регулирования качество апериодического переходного процесса оценивают с помощью показателя

,

(3.1)

где - текущее значение параметра переходного процесса;

- его установившееся значение.

Аналогично качество колебательного процесса может быть оценено как

.

(3.2)

Качество переходного процесса будет тем выше, чем меньше значения критерия .

Перечисленные критерии не отвечают на вопрос о качестве переходного процесса электроэнергетической системы в целом. Для этого необходимо оценить влияние процесса на режим всей системы, а не только элемента, в котором происходит переходный процесс. Для отдельного параметра режима (напряжения, частоты и т.п.) можно записать

,

(3.3)

где - оптимальное значение параметра.

В общем виде с учетом влияния переходного процесса на всю систему и смежные подсистемы

,

(3.4)

где - суммарный показатель качества переходного процесса;

- показатель качества для какого-либо параметра режима (напряжения, частоты и т.п.);

- весовой коэффициент, отражающий значимость данного параметра в переходном процессе;

- показатель качества параметра процесса, развивающегося в результате цепочки событий, которые могут быть вызваны данным переходным процессом;

- весовой коэффициент, учитывающий влияние и вероятность появления того или иного последствия.

Наиболее тяжелыми последствиями переходного процесса могут быть нарушение устойчивости параллельной работы отдельных станций и подсистем, отделение их друг от друга с дальнейшей несинхронной работой – так называемый «развал» системы.

Ряд требований, предъявляемых к переходным процессам, вытекает из условий работы отдельных элементов системы. Например, токи в отдельных элементах системы ограничиваются исходя из возможного нагрева и возникающих при этом механических усилий. Асинхронный режим генераторов ограничивается дополнительными потерями и вызванным ими нагревом, механическими усилиями между обмотками, колебаниями реактивной мощности, вызывающими колебания в системе.

Отрицательный эффект переходного режима может проявляться и после его завершения.

Показатели качества , , входящие в выражение (3.4) должны быть, как правило, интегральными (учитывать время существования опасного отклонения параметров режима).