Состояние вопроса. Управляемые устройства продольной компенсации (УУПК) значительно увеличивают предел передаваемой мощности, а также улучшают устойчивость электроэнергетической системы [1, 2]. Однако поскольку управляемая ЛЭП СВН является не единственным регулируемым элементом, то необходимо исследовать, как применение УУПК на таких линиях влияет на настройку других управляемых устройств, в частности АРВ генераторов. Таким образом, необходимо оценить влияние коэффициентов регулирования УУПК на настроечные параметры АРВ СД.
Модель рассматриваемой электроэнергетической системы. Исследование производилось для простейшей электроэнергетической системы, содержащей управляемую ЛЭП СВН (рис. 1). Генераторы электрической станции с суммарной номинальной мощностью 2400 МВт имеют устройство АРВ СД и соединены с системой двухцепной линией электропередачи 500 кВ длиной 1000 км с установленным посередине УУПК. На выводах УУПК установлены управляемые шунтирующие реакторы (УШР). На рис. 2 представлена схема замещения исследуемой системы [4].
Регулирование в УПК осуществляется путем изменения емкостного сопротивления в зависимости от тока линии (передаваемой по линии мощности) [4, 5]:
где: XУПК(I) – сопротивление регулируемого УПК, Ом;
I – ток линии, кА;
K1, K2 – коэффициенты регулирования УПК, мкФ и мкФ/кА соответственно.
Представленный закон регулирования возможно реализовать с применением мощной силовой электроники (технология TCSC) [6].
Плавное регулирование ШР осуществляется путем изменения индуктивного сопротивления в зависимости от напряжения в точке подключения ШР [7]:
где: ΔXУШР(U) – изменение сопротивления УШР, Ом;
U – напряжение в точке подключения УШР, кВ;
U0 – уставка УШР по напряжению, кВ;
KУШР – коэффициент регулирования УШР, кА–1.
Эквивалентный генератор представлен уравнениями Парка-Горева. Система АРВ представлена следующей функцией, описывающей отклонение напряжения от уставки, а также первую и вторую производные изменения угла во времени [8]: