Общая характеристика узлов нагрузки.

Часть электроэнергетической системы, осуществляющая снабжение электрической энергией потребителей, называется системой электроснабжения. Она содержит питающие и распределительные линии электропередачи, трансформаторы, компенсирующие устройства и непосредственно электроустановки потребителей электроэнергии. При анализе устойчивости можно исследовать поведение как отдельных электроприёмников, так и узлов нагрузки, под которыми понимают группы потребителей, присоединенных к шинам подстанции, линии электропередачи и т.д.

В состав узлов нагрузки, кроме асинхронных и синхронных двигателей, статической нагрузки могут входить синхронные компенсаторы, и даже небольшие электростанции. Под статической нагрузкой обычно понимают электроприёмники, в которых отсутствует вращающееся магнитное поле: электрическое освещение, выпрямителя, электропечи, потери в электрической сети, коммунально-бытовые приборы и другие электротехнологические установки. Состав потребителей в узле нагрузки может меняться в широких пределах и в основном зависит от района электроснабжения.

В таблице приведён наиболее типовой состав городской нагрузки.

Исследование устойчивости и переходных процессов в узлах нагрузки весьма важно с двух позиций:

1.Обеспечивание бесперебойной работы предприятий при кратковременных нарушениях в системах электроснабжения. Так, например, КЗ в питающих или распределительных сетях могут вызывать нарушение устойчивой работы двигательной нагрузки, что приводит к нарушению технологических процессов, браку продукции и т.д.

2.Влияние переходных процессов в нагрузке на режимы энергосистемы и устойчивости генераторов. Это связано с тем, что сами переходные процессы в нагрузке могут быть опасными для нормального функционирования энергосистемы. Можно отметить три наиболее характерных воздействия на энергосистему:

-внезапные большие набросы или сбросы нагрузки. Последние, как правило, вызваны отключением крупных потребителей. Большие набросы связаны с включением мощных потребителей, например, дугоплавильных электропечей. Если такие отключения происходят в избыточных энергорайонах, а включения – в дефицитных, то это приводит к набросу мощности на внешние связи;

-значительное увеличение реактивной мощности после нарушения устойчивости двигателей;

-самозапуск группы мощных асинхронных двигателей.

В зависимости от особенностей решаемой задачи, нагрузки при исследовании устойчивости могут представляться различными расчётными моделями. В частности, двигательную нагрузку предлагается представить в зависимости от числа электродвигателей, входящих в состав узла нагрузки:

1.Небольшие группы двигателей. Каждый двигатель вводится в расчёт непосредственно своим уравнением и параметрами.

2.Группы из десятков и сотен двигателей, относящихся к одному производству. Такие группы заменяются небольшим числом эквивалентных двигателей, параметры которых рассчитываются по определённым правилам на основании данных о реальных двигателях.

3.Крупные узлы нагрузки. Их описание для расчёта устойчивости составляется на основании конкретных данных о составе нагрузки и параметрах распределительной сети, а также информации, полученной в результате статического анализа.

Разнотипность синхронных двигателей в узлах нагрузки небольшая, что позволяет учитывать их по фактическим параметрам и параметрам нормального режима. При исследовании мощных двигателей, как синхронных. Так и асинхронных, весьма важно учитывать взаимное влияние электродвигателей, так как это оказывает существенно воздействие на поведение двигателей в переходном процессе.

Для повышения точности расчётов за счёт более детального учёта основных особенностей потребителей и распределительной сети могут применяться многоэлементные комплексные модели. В зависимости от поставленной задачи и структуры нагрузки расчётная схема может содержать различное число узлов, электродвигательной и других потребителей.Чем меньше протяжённость распределительной сети и чем больше однородность нагрузки, тем проще её расчётная модель.