Статическая устойчивость энергосистемы: что это и почему она важна

Время прочтения: 2 минуты

В предыдущей статье мы разобрали, как элементы энергосистемы работают синхронно, как единый механизм, и почему нестабильность одного из них может повлиять на всю систему. Кроме того, мы рассмотрели понятие динамической устойчивости генерирующего оборудования.

Сегодня поговорим о статической устойчивости.

Содержание статьи:
Чем статическая устойчивость отличается от динамической?
  • Динамическая устойчивость — это способность энергосистемы сохранять работоспособность при резких, значительных возмущениях (например, коротких замыканиях или отключении крупных генераторов).
  • Статическая устойчивость — это способность системы справляться с незначительными, плавными изменениями параметров, такими как: изменение мощности генераторов, нагрузки, изменение конфигурации сети, незначительные аварии в локальной части сети.
Чем статическая устойчивость отличается от динамической?
Почему статическая устойчивость критически важна?
Если происходит нарушение равновесия между генерацией и потреблением электроэнергии или напряжение снижается ниже допустимого значения энергосистема может потерять статическую устойчивость. При этом:
  • линии электропередач и трансформаторы перегружаются;
  • напряжение или частота значительно изменяются, и система не сможет автоматически вернуться в норму;
  • это может привести к каскадным отключениям и даже блэкауту (массовому отключению электричества).

Как обеспечивается статическая устойчивость:

1. Контроль перетоков мощности. 

Статическую устойчивость оценивают по сечениям — совокупности элементов (ЛЭП, трансформаторы и т.д.), соединяющих разные части энергосистемы. 

  • При планировании режимов энергосистем рассчитываются максимально допустимые перетоки мощности по сечениям для штатного режима работы и в случае отключения какого-либо элемента сети.
  • Максимально допустимые перетоки по сечениям не должны превышаться ни в штатном режиме, ни при авариях.

Простой пример: 
Представьте веревочный мост, рассчитанный на 100 человек (максимально допустимый переток). Если идут 99 — он шатается, но выдерживает. Если 101 — шатается и с большой долей вероятности обрушится. Задача расчетов статической устойчивости - убедиться, что новая нагрузка или генерация не станут этим «101-м человеком». А если есть риски, то усилить систему.

2. Действия противоаварийной автоматики (ПА).

ПА непрерывно отслеживает параметры энергосистемы и при угрозе потери устойчивости:

  • отключает или разгружает генераторы,
  • сбрасывает часть нагрузки,
  • отключает ЛЭП или трансформаторы без разделения на изолированные части,
  • в критических случаях делит систему на изолированные части, чтобы предотвратить коллапс.
Зачем нужны расчеты статической устойчивости перед подключением новых генераторов или новой нагрузки?

Перед вводом нового оборудования или увеличением нагрузки необходимо проверить: не приведут ли изменения к превышению допустимых перетоков мощности? Сохранится ли статическая устойчивость не только в штатном режиме и при авариях?

Если расчеты выявляют проблемы, принимаются меры:

  • Строительство новых/замена существующих ЛЭП и оборудования
  • Замена/установка новых устройств релейной защиты (РЗ) и ПА
  • Изменение настроек устройств РЗ и ПА

Грамотная оценка максимально допустимых перетоков — залог надежной работы как новых объектов, так и всей энергосистемы.

Остались вопросы? Наши эксперты с радостью помогут:
  • Дадут подробную консультацию по вашему техническому вопросу
  • Организуют полное сопровождение вашего проекта

Просто оставьте заявку – мы перезвоним в ближайшее время!

Полезные статьи

Динамическая устойчивость энергосистемы: почему это важно?
Динамическая устойчивость энергосистемы: почему это важно?
Зачем проверять устойчивость генераторов при подключении новой генерации? Объясняем на пальцах.
Схема выдачи мощности: что это, зачем и когда требуется? Объясняем просто
Схема выдачи мощности: что это, зачем и когда требуется? Объясняем просто

Подключаете электростанцию >5 МВт? Разбираем, зачем нужна СВМ, как она ускоряет процесс подключения и снижает затраты. 

Схема внешнего электроснабжения: что это, и когда без нее не обойтись?
Схема внешнего электроснабжения: что это, и когда без нее не обойтись?
Без СВЭ не подключат: когда она обязательна? Как сокращает сроки и бюджет ТП и чем «Экспресс-вариант» оптимизирует процесс – читайте в статье.

Наши услуги

Оказываем комплекс услуг по проектированию и расчетам в энергетике — от схем выдачи мощности до комплексного проектирования объектов.

Разработка схем выдачи мощности

Разработка схем выдачи мощности

Перейти к услуге
Разработка схем внешнего электроснабжения

Разработка схем внешнего электроснабжения

Перейти к услуге
Расчет балансов и режимов, СУ, ДУ, ТКЗ

Расчет балансов и режимов, СУ, ДУ, ТКЗ

Перейти к услуге
Проектирование вторичных систем

Проектирование вторичных систем

Перейти к услуге
Комплексное проектирование объектов энергетики

Комплексное проектирование объектов энергетики

Перейти к услуге
МеридианЭнерго