Общеизвестно, что основные свойства и особенности переходных режимов, характерные для многомашинной электрической системы, можно проследить в схеме, состоящей из трех-четырех машин. Поэтому для исследования влияния АТГ (асинхронных турбогенераторов) на переходный режим многомашинной ЭЭС в качестве расчетной взята модель системы, состоящая из четырех генераторов, включая и АТГ (рис. 1). В рассматриваемой многомашинной системе установленные мощности эквивалентных станций являются соизмеримыми: по 1000 МВт каждая; нагрузки: PН1 = 400 МВт, PН2 = 2200 МВт, РН3 = 400 МВт (cosφH = 0,8–0,9). Анализ динамической устойчивости системы проведен при тех же исходных условиях для отправного конца от первой станции, что и простейшая схема, а именно cosφс1 = l, Рл = 600 МВт. Коэффициент мощности на шинах третьей станции также cosφс3 = T. На шинах всех станций имеются местные нагрузки, а избытки мощности первой и третьей станций передаются к Н2.
Генераторы второй и третьей станций представлены постоянством э. д. с. за переходным сопротивлением. В исходном режиме все векторы э. д. с. и напряжений ориентированы относительно напряжения шин второй станции. В качестве ведущего генератора принят СТГ1, и уравнения второго и третьего генераторов записаны в собственных осях с последующим приведением к оси первого генератора на основе известных преобразований:
где: u– qj, u– dj, i– qj, i– dj — d и q составляющие напряжения шин станций и токов статора второго и третьего эквивалентного генераторов в собственных осях (j = 2,3); составляющие без верхней черточки в осях СТГ1, определяемых аналогичными выражениями.
Мощности второго и третьего синхронных генераторов определяются по формуле:
Пределы динамической устойчивости рассчитываемой системы определены устойчивостью послеаварийного режима, для чего интегрирование дифференциальных уравнений машин производится минимум до 3–5 с переходного процесса.
Параметры исходного режима имеют следующие значения:
Зарядные мощности составляют Q3i = Q33 = 0,4409 о.е., мощность реакторов на шинах первой станции меняется в зависимости от коэффициента соотношения мощности между СТГ и АТГ. Рассмотрен также случай, когда количество и мощность реакторов не меняются. На шинах второй станции QЗ2 = 0,8274 о.е., реактор отключен QP2 = 0. Напряжения на шинах станций в исходном режиме равны: u1 = u3 = = 1,2494 о.е. (515 кВ), u2 = 1,2249 о.е. (505 кВ).