Разработка элементов электронного курса «Методы расчета устойчивости энергосистем»

2.2.2 
Описание лабораторной работы №2 “Построение области 
допустимых режимов по апериодической статической устойчивости 
трехмашинной энергосистемы” 
Целью данной лабораторной работы является изучение методологии 
построения областей статической устойчивости энергосистем, а также овла-
дение навыками построения областей допустимых режимов по статической 
устойчивости [4]. 
В данной лабораторной работе необходимо построить область допу-
стимых по статической апериодической устойчивости режимов работы энер-
госистемы, а также найти координаты точек границы области статической 
устойчивости, что должно быть выполнено при помощи метода последова-
тельного утяжеления режима. 
Лабораторная работа проводится для одной схемы трехмашинной 
энергосистемы, вариантность задается различными длинами линий. 
При анализе полученной области допустимых режимов следует оце-
нить соответствие располагаемых активных мощностей электростанций Г1, 
Г2 и ограничений на передачу этих мощностей по условиям статической 
устойчивости. 
Все расчеты в данной лабораторной работе производятся при помощи 
программных комплексов Mathcad, Rastr, Mustang и Excel. 
Отчет по работе оформляется средствами Microsoft Word. Отчет дол-
жен содержать цель работы, краткие теоретические сведения, схему электро-
передачи, схему замещения, параметры этих схем, пункты задания и кон-
трольные вопросы, результаты расчета и анализа, ответы на вопросы. Все 

---

50 
расчеты должны сопровождаться текстовыми пояснениями и указанием раз-
мерностей величин. 
Данная лабораторная работа приведена в приложении В.
2.3 
Обоснование необходимости дальнейшего развития 
лабораторного практикума 
Выше было показано, что целью данной лабораторной работы являет-
ся освоение методологии определения коэффициентов усиления автоматиче-
ского регулирования возбуждения СД при оценке статической устойчивости 
посредством метода D - разбиения, а также с использованием частотных и 
алгебраических критериев устойчивости [4], а также изучение методологии 
построения областей статической устойчивости энергосистем и овладение 
навыками построения областей допустимых режимов по статической устой-
чивости. 
В данных лабораторных работах все вычисления производятся для 
уже эквивалентированной одно- и трехмашинной энергосистемы, что лишает 
преподавание данного учебно-методического курса практической наглядно-
сти. В условиях реальной производственной деятельности в процессе анализа 
устойчивости энергосистем выпускник данного направления подготовки бу-
дет встречаться с разветвленными кольцевыми энергосистемами, состоящи-
ми из большого числа разнообразных потребителей, генераторов и установок 
приема и преобразования электроэнергии. В этой связи возникает необходи-
мость подготовить студента первоначально эквивалентировать энергосисте-
му и только потом оценивать ее устойчивость. 
Также, существующие в данный момент в рамках учебно-
методического комплекса лабораторные работы не затрагивают такого важ-
ного раздела дисциплины «Методы расчета устойчивости энергосистем», как 
динамическая устойчивость.

---

51 
В связи с этим возникает необходимость дальнейшего развития лабо-
раторного практикума, а именно, создание лабораторных работ, в процессе 
выполнения которых студент бы оценивал устойчивость реальной разветв-
ленной энергосистемы, а также анализировал математическими методами 
динамическую устойчивость данных энергосистем.
При этом стоит учитывать, что лабораторные работы должны выпол-
нять следующие цели: 
•
приобретение практических навыков анализа предельных по апери-
одической статической устойчивости режимов энергосистем; 
•
приобретение практических навыков анализа динамической устой-
чивости энергосистем; 
•
ознакомление с понятием о численном интегрировании дифферен-
циальных уравнений; 
•
изучением методов Эйлера, Тейлора, Рунге-Кутта четвертого поряд-
ка, прогноза и коррекции; 
•
овладение принципами численного решения систем дифференци-
альных уравнений; 
Выполнение студентами данных лабораторных работ предполагает 
предварительное изучение ими (студентами) соответствующих теоретиче-
ских разделов курса.