| DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2018.49.005 УДК 621.311:004 СТІЙКІСТЬ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМ ЯК ЗАДАЧА НЕЛІНІЙНОЇ МЕХАНІКИ В.М. Авраменко, докт. техн. наук Показано, що аналітичні методи нелінійної механіки, розвинені в колишньому Радянському Союзі у 30-х роках минулого століття, адекватні задачі стійкості великих електроенергетичних об’єднань як суттєво нелінійних динамічних систем. Нелінійність основного рівняння динаміки електроенергетичних систем – рівняння механічного руху інерційних мас ротора агрегату турбіна-генератор у поєднанні з автоматичними регуляторами потужності турбіни і збудження синхронного генератора призводить до утворення нелінійної неавтономної динамічної системи. Н.М. Крилов та Н.Н. Боголюбов розвинули теорію усереднення, яка дає змогу із заданою похибкою знаходити аналітичне рішення для нелінійної системи. Фактично цей же метод використовують для чисельного інтегрування рівнянь руху синхронних генераторів для аналізу стійкості електроенергетичних систем (ЕЕС), але він вимагає ефективної організації сумісного розв’язання системи диференціальних і алгебраїчних рівнянь, з яких складається модель динаміки ЕЕС. Імітаційне моделювання, виконане для реального режиму ОЕС України, який був додатково обважнений, показало, що за певних умов (наприклад, ремонтний режим), відповідно до передбачень теорії нелінійних систем, мале збурення може спричинити автоколивальний процес у автоматично регульованій динамічній системі. Бібл. 7, рис. 8. УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ КАК ЗАДАЧА НЕЛИНЕЙНОЙ МЕХАНИКИ В. Н. Авраменко, докт. техн. наук Показано, что аналитические методы нелинейной механики, развитые в бывшем Советском Союзе в 30-х годах прошлого века, адекватны задаче устойчивости больших электроэнергетических объединений как существенно нелинейных динамических систем. Нелинейность основного уравнения динамики электроэнергетических систем – уравнения механического движения инерционных масс ротора агрегата турбина-генератор в сочетании с автоматическими регуляторами мощности турбины и возбуждения синхронного генератора приводит к образованию нелинейной неавтономной динамической системы. Н.М. Крылов и Н.Н. Боголюбов развили теорию усреднения, которая позволяет с заданной погрешностью находить аналитическое решение для нелинейной системы. Фактически этот же метод используют для численного интегрирования уравнений движения синхронных генераторов для анализа устойчивости ЭЭС, но он требует эффективной организации совместного решения системы дифференциальных и алгебраических уравнений, из которых состоит модель динамики ЭЭС. Имитационное моделирование, выполненное для реального режима ОЭС Украины, который был дополнительно утяжелен, показало, что при определенных условиях (например, ремонтный режим), в соответствии с предсказаниями теории нелинейных систем, малое возмущение может вызвать автоколебательный процесс в автоматически регулируемой динамической системе. Библ. 7, рис. 8. Література
|
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ
