Обеспечение динамической устойчивости электроэнергетических систем (ЭЭС) на сегодняшний день продолжает оставаться одной из наиболее важных задач, решаемых на высших иерархических уровнях управления системой. В современных условиях развития электроэнергетики России при высоком уровне износа и недостаточно высоких темпах модернизации оборудования этот вопрос стоит ещё более остро.
Для нормальной работы системы электроснабжения, одним из важнейших требований, является обеспечение устойчивости параллельной работы входящих в неё синхронных генераторов [1–5]. Проблемы динамической устойчивости не позволяют обеспечить полную выдачу мощности крупных электростанций, которые соединены с основной сетью энергосистемы малым количеством связей [6]. Данной проблемой занимаются уже давно.
Устойчивость электроэнергетических систем как научная дисциплина опирается на общую теорию устойчивости движения, которое изучает влияние возмущающих факторов на движение любой материальной системы. Под движением системы понимается изменение во времени любых ее параметров: координат материальных точек, их скоростей и т. д. Для механических систем — это движение в обычном, общепринятом смысле, для немеханических систем — это изменение во времени соответствующих физических параметров. В электроэнергетической системе такими параметрами являются, например, мощности генераторов и нагрузок, частота вращения и взаимные углы между осями роторов электрических машин, токи, напряжения. Движение любой материальной системы называют устойчивым, если оно мало изменяется под действием возмущающих факторов. В противном случае движение неустойчиво.
Основой теории устойчивости энергосистем являются теоремы устойчивости доказанные А.М. Ляпуновым [8]. Проблемами синхронной параллельной работы генераторов и изучением переходных процессов в энергосистемах, занимались В.А. Веников, А.А. Горев, Р. Парк и др. [9–12], исследования которых имеет преимущественно аналитический характер. Одним из родоначальников теории устойчивости энергосистем был П.С. Жданов [13].