Лавина перегрузки и отключений ЛЭП вызывает перегрузку и отключения сильно загруженных питающих ЛЭП вплоть до полного отделения от ЭЭС района, получающего значительную мощность извне. Существуют три причины ее возникновения.
1. Через определенные сечения сети ЭС (рис. 10.4) протекают значительные мощности. В процессе работы некоторые из этих сечений могут быть перегружены, что может привести к нарушению статической устойчивости. Практически это связано с прекращением передачи мощности. Потоки мощности перераспределяются на другие сечения электрической сети, некоторые из них могут, в свою очередь, перегрузиться и т. д.
Рис. 10.5. Нарастание нагрузки сечения сети при последовательном отключении пяти линий, расположенных в нем
2. Отключение ЛЭП в сильно загруженном сечении сети может вызвать перегрузку другой ЛЭП и ее отключение, а затем последующее нарастание перегрузки других ЛЭП и сечений сети (рис. 10.5), что приводит к каскадному выходу их из работы и к разделению ЭС.
Рис. 10.4. Схема сечений электрической сети (I—IV), требующих контроля
3. Аварийный останов крупного генерирующего источника может вызвать начальную перегрузку какого-нибудь сечения с последующим развитием лавинного процесса.
Лавина данного типа приводит не только к отключению ЛЭП одного сечения, но может вызвать перегрузки других сечений сети, приводя к распространению аварийного процесса на большие пространства.
Чтобы избежать лавины перегрузки и отключения питающих ЛЭП, используют три типа средств.
1. Ограничение потоков мощности значениями, обеспечивающими достаточные запасы по статической устойчивости в нормальных режимах. В ряде случаев потоки мощности в нормальном режиме ограничиваются величинами, обеспечивающими статическую устойчивость в послеаварийном режиме, наступающем после отключения одной ЛЭП большой пропускной способности или после аварийного останова крупного турбогенератора. При этом использование пропускной способности сечения сети ограничивается. Однако подобное недоиспользование пропускной способности возможно не всегда. Поэтому возникает необходимость в быстродействующем изменении потоков мощности в момент возникновения аварийного события, сохраняющем устойчивость параллельной работы.
Быстродействующее изменение потоков мощности с помощью аварийного воздействия на снижение мощности генерирующих источников на передающей стороне сечений сети и иногда увеличения мощности на их приемной стороне.
Быстродействующая разгрузка — операция, приводящая к существенному нарушению режима ТЭС, так как она обычно связана с отключением части генераторов. После этого необходимо сохранить работу котлов для возможности последующего включения генераторов в сеть.
Быстродействующее увеличение мощности электростанций на приемной стороне опасных сечений сети. Для этого могут использоваться не полностью загруженные генерирующие источники ТЭС (за счет аккумулирующих способностей котлов) и ГЭС (за счет агрегатов, работающих в режиме СК).
Средства предотвращения лавины отключений ЛЭП образуют две системы управления:
систему управления с обратной связью, поддерживающую статическую устойчивость в нормальном, а иногда и в послеаварийном режиме ограничением перетоков мощности в сечениях сети;
быстродействующую систему управления статической устойчивостью (в послеаварийном режиме) и динамической устойчивостью, действующую на основе оценки тяжести доаварийного режима при конкретном возмущении.
Система второго типа функционирует на базе доз управления, определяемых в доаварийном режиме для возможных факторов возмущения, в виде однократного управляющего воздействия и не содержит элементов обратной связи. Подобное управление может иметь два исхода: успешный (когда доза управления выбрана точно) и неуспешный (когда доза выбрана неточно), что приводит к нарушению устойчивости.
В тех случаях, когда пропускная способность оставшихся в работе ЛЭП не обеспечивает параллельной работы частей ЭС или их перегрузка приводит к повреждениям самих ЛЭП, применяется автоматическое разделение, отключающее все линии сечения сети.
Информация, необходимая для управления, носит общесистемный характер. Поэтому в общем случае система управления имеет централизованную структуру с управляющей ЭВМ.
