Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 13 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
Chơng 2
ổn định tĩnh của hệ thống điện
Đ2.1 đặc tính công suất
Đờng đặc tính công suất là quan hệ giữa CSTD P và CSPK Q với góc quay tơng
đối của rotor của các MPĐ
i
: i = 1m
P = f
1
(
1
,
2
, ,
m
); Q = f
2
(
1
,
2
, ,
m
) (2.1)
Các đờng đặc tính công suất rất cần thiết để giải hệ phơng trình vi phân chuyển
động của HTĐ khi xét ổn định.
I. Đặc tính công suất của HTĐ đơn giản không kể đến R, C, G của lới điện.
HTĐ đơn giản là HTĐ gồm có MPĐ nối qua đờng dây tải điện đến thanh cái nhận
điện có điện áp U = hs và có tốc độ góc

= cos.IU3P (2.2)
Đồng thời theo đồ thị vector ta có:







=
=


=
=


cos.II
sinUXI3
sin'E'XI3
sinEXI3
a
hFhta
qda
qda
(2.3)
trong đó:
q
E , E', U
F

X
đd
X
B2
4444444434444444421
2Bdd1Bdhtdd
XXX XXXX

+++

=+

=



44444444443444444444421
2Bdd1B
XXX +++

=+=
dhtdd
XXXXhs
hsU
0
=
=

E
X
UE
P
(2.5)
h
ht
F
UF
X
UU
P = sin
(2.6)
Cần phải chứng minh rằng
các quan hệ (2.4) (2.5) (2.6) chính
là các đờng đặc tính công suất,
điều đó có nghĩa là cần chứng minh
các góc , ',
h
là góc quay tơng
đối của rotor.
Trớc hết hãy xét biểu thức
(2.4) trong đó
q
E là sức điện động
chỉ phụ thuộc vào dòng điện kích
thích chạy trong cuộn dây rotor,
cho nên
q
E
E'
q
U
Fq U
q

I
q

I
d
U
d

F
U


E
U


I








ht

I
a

khi máy phát sử dụng TĐK loại mạnh giữ U
F
= hs thì sẽ dùng (2.6).
Trong trờng hợp cần độ chính xác cao hơn, ta thành lập các đờng đặc tính công
suất theo
q
E

, U
Fq
và góc .
q
E

và U
Fq
là hình chiếu của E' và U trên trục q. Các đờng
đặc tính công suất này đợc thành lập nh sau:
()
(
)





=

== sinsincoscoscoscos UIUIUIP
mà:

UE
IsinI
X
sinU
X
U
IcosI

vì
= sin
d
U và

=
qd
XX
Nên






=


2
XX
XX
2

(2-8)
Trong các đờng đặc tính công suất trên đây thành phần có sin2 khá nhỏ nên có
thể bỏ qua trong các tính toán gần đúng.
Đối với đờng đặc tính CSPK dễ dàng lập đợc biểu thức:
=

cos
d
q
d
2
q
Eq
X
UE
X
UE
Q
(2-9)
Giá trị của
q
E , E' tính theo điện áp trên cực MPĐ và công suất phát nh sau:
2
F
d
2
F
d
Fq
U

U
XP
U
XQ
UE









+









+=

(2.10b)
2. MPĐ cực lồi.
Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 16 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện








+








+=
(2.12)
Nh vậy đối với máy cực lồi E
có vai trò giống nh
q
E đối với máy
cực ẩn đờng đặc tính công suất tính
theo
q
E là: =

sin
q
Q

I
X
U
I
=

=
=

=

cos
sin
sin
cos

Thay hai biểu thức sau vào biểu thức đầu sẽ đợc:
(
)


=

2
XX
XX
2
U
X
UU

)16.2( sin
X
UU
P
)15.2( 2sin
XX
XX
2
U
sin
X
UE
P
)14.2( sin
X
UE
P
hq
q
2
h
Fq
UFq
h
h
F
UF
dd
dd
2


E'
q
U
Fq U
q

I
q

I
d
U
d
d



E


U


I








ht

I
a
Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 17 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
So sánh các đờng đặc tính công suất của máy cực
ẩn (2.4) và máy cực lồi (2.13) ta thấy rằng đờng đặc
tính công suất của máy cực lồi có thêm phần thành phần
(
)



max
phụ
thuộc vào các cấu trúc của lới điện (thông qua
thành phần X), và vào chế độ của HTĐ (thông qua
thành phần E và U).
Với mỗi cấu trúc và chế độ điện áp, hoàn toàn xác định độ lớn của công suất cực
đại. Trong trờng hợp đơn giản nhất:
X
EU
P =
max
khi
0
90=
Ngoài P
max
, trong HTĐ còn phải tính đến công suất giới hạn
gh
P đó là công suất
lớn nhất mà mỗi phần tử hoặc toàn bộ hệ thống có thể tải đợc. Đối với mỗi phần tử,
gh
P phụ thuộc vào cấu tạo và các hạn chế kỹ thuật nh phát nóng hay độ giảm điện áp
Đối với toàn bộ HTĐ có công suất giới hạn theo điều kiện ổn định, đó chính là công
suất chế độ giới hạn ổn định.
ý nghĩa của P
max
và
gh
P
ổn định hoàn toàn khác nhau, xong về mặt giá trị nó có

P
P
max
Hình 2-6

Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 18 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
trong đó: K
kdb
là hệ số tỷ lệ, S là hệ số trợt,
t
s
0


=




=
(2-18b)
II. Đờng đặc tính công suất của HTĐ đơn giản có kể đến R, C của lới điện
và phụ tải nhánh rẽ
Sơ đồ nối dây và sơ đồ thay thế của HTĐ trên hình 2.7.
Trong trờng hợp
này không thể vẽ đợc
đồ thị vector mà phải
dùng hoàn toàn giải tích
để xây dựng đờng đặc

0
là điện trở, điện kháng và điện dung của 1 km đờng dây, L là độ
dài đờng dây, thì
dd
Z

và jB/2 đợc tính theo các biểu thức:
LjC
2
LC
2j
2
Lb2
j
2
B
j
2
L.X
j
2
L.R
jXRZ
00
000
00
ptpt
pt
=


jX
F
jX
B1

dd
Z

jX
B2

a)
b) E

pt
S


MP MBA
1
ĐD MBA
2

hs
hsU
0
=
=

2

22
I


U
Hình 2-8

1
I


1
Z


3
Z
2
Z


2
I



U

I

và
2
I

. Các dòng điện
này đợc tính bằng phơng pháp xếp chồng. Cho lần lợt các nguồn

E
và

U
tác động
ta tính đợc các dòng điện thành phần do các nguồn này sinh ra sau đó dòng điện
1
I

,
2
I

sẽ là tổng của các thành phần này trong từng nhánh:





=
=

+
+
=
(2.20a)
12
3
21
21
12
Z3
E
Z
ZZ
ZZ
3/E
I







=
+
=
(2.20b)

Z3
U

ZZ
ZZ
3/U
I







=
+
=
(2.22)
trong các biểu thức trên: U đợc chọn làm gốc tính toán;
=

EE
, là góc giữa

Evà U;
1111
11
ZZ =

là tổng trở đầu vào nhìn từ E;
2222
22
ZZ =

=










2212
2
1211
1
Z3
U
Z3
E
I
Z3
U
Z3
E
I
(2.24)
Sau khi có dòng điện, công suất

S
đợc tính nh sau:

Z
E
ES +=












=










=




2
Z
EU
Z
E
90
Z
EU
90
Z
E
SP +=+==

sinsincoscosRe
(2.27a)
Và CSPK là phần ảo của

S
:
()
12
12
11
11
2
Z
EU
Z
E
SQ ==

UE
Z
U
Z
E
UIUS +=










==





)(

Từ đây:
)cos(cos
)sin(sin
12
12
22

của các máy phát cũng
nh điện kháng của chúng
đợc lấy tuỳ theo loại
TĐK đợc sử dụng và tuỳ
theo các giả thiết tính
toán. Sơ đồ thay thế của
HTĐ cuối cùng có thể quy
đổi về dạng hình T. ở dạng này sơ đồ nối dây của HTĐ gồm hai nhà máy điện cũng
gần giống nh sơ đồ nối dây của HTĐ đơn giản (hình 2.8) chỉ khác ở chỗ là thế vào
pt
S


MP
1
MBA
1
ĐD MBA
2
M
P
2
Hình 2-9
1
I


1
Z


chỗ

U
bây giờ là
2
E

và dòng công suất P
2
,
2
I

đổi dấu. Vì vậy việc xây dựng các
đờng đặc tính công suất P
1
, P
2
, Q
1
, Q
2
có thể sử dụng kết quả của mục 2.1.2.
Ta sẽ có:
)sin(sin
)sin(sin
1212
12
21
22

22
22
2
1
2
1212
12
21
11
11
2
1
1
Z
EE
Z
E
Q
Z
EE
Z
E
Q
+=
=
(2.30)
Từ (2.29) ta thấy rõ rằng, khác với HTĐ đơn giản trong HTĐ gồm hai nhà máy
điện làm việc song song đờng đặc tính công suất P
1
, P

nguyên. Đồ thị của P
1
, P
2
theo
12
trên hình 2.11. Ta thấy rằng ứng với mỗi góc
12
tổng
P
1
và P
2
luôn bằng hằng số và bằng
pt
P : P
1
+ P
2
= P
pt

Trong thực tế góc
12
thờng có giá trị dơng cho nên trên hình 2.11 P
max
nằm
bên trái góc 90
0
.

2
P
1
Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 22 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
Khi chế độ của HTĐ thay đổi thì trong phụ tải cũng xảy ra các quá trình quá độ.
Các quá trình này thờng không đợc xét riêng cho từng thiết bị dùng điện riêng biệt
mà đợc xét chung cho từng nhóm lớn phụ tải cùng đợc cung cấp điện từ một nút phụ
tải nào đó. Mỗi nút phụ tải nh vậy là một phụ tải tổng hợp bao gồm nhiều loại phụ tải
khác nhau. Trên hình 2.12 là sơ đồ nút phụ tải 110kV bao gồm MBA 110/35/6(10),
đờng dây 35kV, mạng điện phân phối 6 - 10kV, các MBA hạ áp và các thiết bị dùng
điện: động cơ không đồng bộ, tụ điện, ánh sáng, lò điện
Bảng dới đây là các thành phần trung bình của các loại thiết bị dùng điện trong
một nút phụ tải tổng hợp 110kV ở Liên Xô cũ, tính theo 100% công suất.
Tên phụ tải Thành phần (%)
Động cơ không đồng bộ
Động cơ đồng bộ
Chiếu sáng
Chỉnh lu, lò điện và đốt nóng
Tổn thất trong mạng điện
48
10
25
10
7
Các quá trình xảy ra trong nút phụ tải khi chế độ thay đổi có ảnh hởng ngợc trở
lại tới chế độ làm việc của HTĐ, đặc biệt là đến ổn định. Các ảnh hởng này đợc xét
đến thông qua các đờng đặc tính tĩnh của phụ tải tức là quan hệ phụ thuộc giữa công
suất do phụ tải tiêu thụ P, Q và điện áp U đặt trên cực của phụ tải: P = f
1


Lò
điện

ĐC
không
đồng
bộ

ánh
sáng

Phụ
tải
khác

X
r
I
2


X
I

Hình 2-13

R
2
/

2
r
2
2
2
2
.






+
== (2.32)
sr
2
2
2
QQXI
X
U
Q +=+=


(2.33)
0
0
S


0
.
Đặc tính CSPK có dạng:
= cos
d
q
d
2
X
UE
X
U
Q
(2.35)
CSPK của động cơ điện không đồng bộ khi P = hs phụ thuộc vào giá trị của X
d
và
q
E , khi
d
2
d
q
X
U
X
UE
>cos
, tức là khi quá kích thích động cơ đồng bộ phát CSPK vào lới.
+ Máy bù đồng bộ:

2
d
q
X
U
X
UE
> , tức là nó luôn làm việc ở
trạng thải quá kích thích
q
E > U. Dáng điệu của Q theo U phụ thuộc vào độ lớn của
q
E
. Khi máy bù đồng bộ phát công suất định mức thì E > 2U. Đờng đặc tính CSPK
của máy bù đồng bộ có dạng nh trên hình 2.15 các đờng 1 và 2. Trên hình 2.15 có vẽ cả đờng đặc tính công suất của tụ điện tĩnh (đờng 3) so
sánh chúng ta nhận thấy khả năng ổn định điện áp của máy bù đồng bộ cao hơn nhiều
so với tụ điện nhất là ở các giá trị thấp của
q
E .
d. Các thiết bị chỉnh lu và lò điện
Đặc tính công suất của các trạm chỉnh lu thuỷ ngân có dạng nh trên hình
Q
Hình 2-15

3

1 E
q
=1,5
2 E
q
= 2,5
0 1 U
P,Q

1

2 Q

Hình 2-16

1
P

Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 25 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện

và Q
0
.
- Trờng hợp mắc song song (hình 2.18.a):
0
2
dm
pt
0
2
dm
pt
Q
U
X
P
U
R == ,
(2.39)
- Trờng hợp mắc nối tiếp (hình 2.18.b):
()
=+=

sincos j
S
U
jXRZ
0
2
dm

Hình 2-18
U

X
pt
R
pt
X
pt
R
pt
a)
b)
c)

0 1 U
P,Q

1

P

Q

Hình 2-17

P = K
P
.U
2

dP
dm
=






=







Nh vậy có nghĩa là nếu U giảm 1% thì P, Q giảm 2%.
Giá trị của điện trở thay thế
pt
R và điện kháng thay thế X
pt
đợc tính toán với
công suất phụ tải khi điện áp là định mức, khi U = U
dm
thì ta có P
0
và Q
0
.

P
X
UE
PP
T
(2.42)
Điều kiện (2.42) đợc biểu diễn trên hình
2.20. P
T
đợc giả thiết là hằng số không thuộc
vào góc. Ta nhận thấy rằng ứng với mỗi giá trị
MP MBA
1
ĐD MBA
2
U=hs
Hình 2-19
P
pt
H
T

P
ht
P

=

ht
S

Miền
ổn định

Hình 2-20

Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 27 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
của công suất turbine P
T
có hai điểm bằng công suất ứng với hai giá trị của góc khác
nhau, tức là chế độ có thể tồn tại đựơc về mặt lý thuyết tại hai điểm a và b.
Vấn đề đặt ra là trong hai chế độ có thể tồn tại nh thế thì chế độ nào (ứng với
góc nào) có thể thực hiện đợc trong thực tế, nghĩa là nó có ổn định tĩnh. Ta cần phải
lập ra tiêu chuẩn để xem xét chế độ nào có ổn định tĩnh để thực hiện nó trong vận hành
và chế độ nào không có ổn định tĩnh để tránh.
2.3.2. Tiêu chuẩn ổn định của HTĐ đơn giản
Để xây dựng tiêu chuẩn ổn định tĩnh, ta phải khảo sát phơng trình chuyển động
tơng đối của rotor. Trong phần này ta hãy bỏ qua không xét đến quá trình quá độ điện
từ và quá trình quá độ xảy ra trong TĐK, ảnh hởng của TĐK đến ổn định tĩnh đợc
thể hiện thông qua các giá trị của sức điện động mà nó giữ cho không đổi, ta cũng
không xét đến công suất không đồng bộ.
Ta sử dụng dạng đơn giản nhất của phơng trình chuyển động tơng đối của
rotor, đó là biểu thức (1.22):
PPP
d
t
d
T
T
2



2
0
2
2
0
0TT
d
Pd
2
1
d
dP
PPPPP

0
= do đó


+
=
0

Theo điều kiện cân bằng công suất P
0
= P
T
và
với giả thiết rằng các kích động rất nhỏ cho nên độ

Để tổng quát điểm cần lấy đạo hàm không cần ký hiệu nữa.
Thay (2.44) vào (2.43) ta đợc:


=

=
+
=

d
dP
d
t
d
T
d
t
d
T
d
t
dT
2
2
j
2
0
2
j

P




Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 28 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
Hay là:
0
d
dP
d
t
dT
2
2
j
=

+


Thay
2
2
2
p
d
t
d

2
là nghiệm của phơng trình đặc tính: 0C2pTpD
j
=+=)(
Từ đây:
j
21
T
C
p =
,

Vì T
i
luôn dơng nên P
1.2
phụ thuộc vào dấu của C, ta hãy xét hai trờng hợp có
thể xảy ra:
+ C > 0:
== j
T
C
p
j
21
,

Thay vào nghiệm tổng quát:
)sin(. +=+= tKekek
tp

== j
T
C
p
j
21
,

Thay vào nghiệm tổng quát:
tp
2
tp
1
21
ekek += (2.47)



,0

0





Hình 2-23
Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 29 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
Đồ thị của theo (2.47) trên hình (2.23) nó gồm hai phần, thành phần
t
2
ek

sẽ
tắt dần đến 0 theo t còn thành phần
t
1
ek

sẽ tăng đến vô cùng theo t, kết quả là sẽ
tăng đến vô cùng theo t và nh vậy hệ thống sẽ mất ổn định vì khi xảy ra kích động
nhỏ góc quay tơng đối của rotor sẽ tăng đến vô cùng.
Trong trờng hợp này và tăng lên vô cùng một cách trơn cho nên đây là
dạng mất ổn định tiệm cận của HTĐ.
Từ các khảo sát trên đây rút ra điều kiện ổn định tĩnh của HTĐ là:
0
d
dP
>

(2.48)
Khi dP/d = 0 ta có chế độ giới hạn ổn định tĩnh, với điều kiện này ta tìm đợc
công suất giới hạn P
gh

> 90
0
thì chế độ sẽ không ổn định.
Sự đúng đắn của tiêu chuẩn
(2.48) có thể nhận bằng cách suy
diễn trực quan từ đờng đặc tính công suất (hình 2.24).
Tại điểm a, giả thiết rằng một kích động nhỏ làm cho góc tăng lên một lợng
. Do góc tăng lên công suất điện cũng lên một lợng P, sự tăng lên của công suất
điện trong khi công suất cơ của turbine không đổi khiến cho sự công bằng công suất bị
phá hoại. Công suất điện trở thành lớn hơn công suất cơ một lợng P do đó rotor bị
hãm tốc và kết quả là góc giảm xuống.
Nh thế nghĩa là nếu bị kích động nhỏ mà góc tăng lên thì sự biến đổi năng
lợng nội bộ sẽ làm cho nó giảm xuống giá trị ban đầu
a
. Kết quả sẽ tơng tự nếu góc
giảm xuống một lợng .
Tóm lại là tại điểm a hệ thống có khả năng tự khôi phục chế độ ban đầu, tức là có
ổn định tĩnh.
Thực ra góc sẽ dừng lại tại
a
sau một số dao động tắt dần (hình 2.24) đờng 1.
0
a

0
gh
90=
b

P

suất điện lại giảm đi một lợng P khiến cho công suất cơ lớn hơn công suất điện, làm
cho rotor bị tăng tốc và góc tăng lên mãi, chế độ ở đây không có ổn định tĩnh (đờng
2 hình 2.24).
2.3.3. Độ dự trữ ổn định
Nếu nh chế độ làm việc của hệ thống có công suất phát là P
0
, thì độ dự trữ ổn
định tĩnh của chế độ đó đợc định nghĩa nh sau:
[]
%
max
100
P
PP
100
P
PP
K
0
0
0
0gh
t

=

=
(2.49)
Thực tế vận hành cho thấy rằng một chế độ muốn thực hiện đợc chẳng những
phải có ổn định tĩnh mà còn phải có một dự trữ ổn định tĩnh nhất định. Theo tiêu chuẩn

MBA
1
ĐD 220kV, 200km
M
P

MBA
2
Hình 2-25
Điện kháng
MP MBA
1
ĐD MBA
2
100% 13% 25% 13%
P
max
Hình 2-26
1

2

X


Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 31 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
Máy phát có điện kháng nhỏ sẽ đắt tiền hơn cho nên chỉ trong các trờng hợp đặc
biệt nh tải điện đi quá xa ngời ta mới chế tạo ra máy phát đặc biệt có điện kháng nhỏ
theo yêu cầu.

= hs. Khi
công suất tăng lên, để cho
q
E

= hs.
Thì
q
E
cũng phải tăng lên một chút,
do đó mà điểm a không thể trợt
trên đờng đặc tính số 1 mà nó phải đi lên đờng đặc tính công suất số 2 ứng với
q
E đã
thay đổi, ta có điểm b trên đờng 2. Cứ tiếp tục xây dựng nh vậy ta có đờng cong
abcedfg là đờng cong ứng với TĐK loại tỷ lệ.
Từ đồ thị vừa xây dựng ta thấy các đờng đặc tính công suất khi có TĐK có góc
cực đại và công suất cực đại lớn hơn nhiều so với không có TĐK, TĐK loại mạnh tốt
hơn loại tỷ lệ.
Điều đó làm cho góc giới hạn ổn định và công suất giới hạn ổn định đều rất lớn,
các góc vợt qua 90
0
. Nhng trong thực tế vận hành ổn định đợc đảm bảo chắc chắn
với góc 90
0
cho nên công suất giới hạn đợc lấy ứng với công suất này, còn ở ngoài
góc 90
0
hệ thống chỉ có thể làm việc với các thiết bị điều chỉnh đặc biệt, không có vùng
không nhạy vì thế vùng này đợc gọi là vùng ổn định nhân tạo, còn vùng với < 90

2

1

0
90
0



a
b
c
d
e
f
III: P
UF

II: P
E'q
I:
P
Eq
P
0
P

Hình 2-27



=
S
B1đm
= 300MVA
k
1
= 242/10,5kV
U
N
= 14%
I
0
= 3%
S
B2đm
= 230MVA
k
2
= 220/121kV
U
N
= 14%
I
0
= 3%
L = 230km
km/110.7,2b
km/105,0r
km/42,0x

.
209
220
.
300
5,10
.
100
100
k.
U
S
.
S
U
.
100
%X
X
2
2
2
2
1
2
cs
cs
Fdm
2
dmd




P
P
gh
=1,5-1,8
t
E

E
q
= Hs

E'
qU
F
t
E
t
E
E
q
= Hs

E'
q

dm2B
dm2B0
2B
2
2
2
cs
cs
dm2B
2
dm2BN
2B
2
2
2
cs
2
cs
2
dm1B
dm1B0
1B
2
2
2
cs
cs
dm1B
2
dm1BN

.
S
U
.
100
%U
X
10.05,3
220
209
.
242
300
.
100
3
S
U
.
U
S
.
100
%I
B
138,0
209
220
.
300

220.230.105,0
U
S
.
2
LR
2
R
243,0
209.2
220.230.42,0
U
S
.
2
LX
2
X
2
6
cs
2
cs
0dd
22
cs
cs0dd
22
cs
cs0dd

0

U
0
phải quy đổi chuyển vị về phía 220 kV.
2. Tĩnh độ dự trữ ổn định khi không xét B
B
, B
dd
và R
dd

Ta có sơ đồ thay thế nh sau (hình 2.30):
Điện kháng tổng:
48611220243013809820X ,,,,,
=
+
+
+
=


Ta phải tính E:
()
[][]
972,1486,1.1486,1.2,01
U
RQXP
U
XQRP



Công suất giới hạn:
331
4861
19721
X
EU
PP
0
gh
,
,
.,
max
====


Trong trờng hợp này công suất phát bằng công suất phụ tải P
F0
=P
0
, do đó độ dự
trữ ổn định tĩnh xác định theo công thức:
%.
,
. 33100
1
1331
100

B2
j
X
đd
/2

F
jX
jX
B1
Hình 2-31

U
0
=1
P
0
=1
Q
0
=0,2

j
X
B2
j
X
đd
/2





Tính E:
0042,2
1
061,0.2,0486.1.1
1
486,1.2,0061.0.1
1
U
RQXP
U
XQRP
UE
22
2
0
00
2
0
00
0
=







+=


Công suất giới hạn:
34781P
3512347813512
4871
100422
Z
EU
P
00
,
),sin(,),sin(
,
.,
)sin(
max
=
===


Độ dự trữ ổn định là:
[]
%,.
,
,,
. 726100
063441
06344134781

2B
dd
2
2
1B
dd
1
,.,
,
,.,
,
=






=






=
=




U
0
=1
P
0
=1
Q
0
=0,2

j
X
B2
j
X
đd
/2

F
jX
jR
đd
/2

-
j
B
B1
j
B

()()
35668,0j11148,1243,0j061,0.06295,0j57111,03122,0j0244,1ZI3UU
06295,0j57111,005252,0j00625,011547,0j57736,0iII
05252,0j00625,0
3
0888,0j.122,0j0244,1
3
YU
i
122,0j0244,1122,0j.11547,0j57736,
01jX.I3UU
11547,0j57736,0
1.3
2,0j1
U
S
I
dd2
21
202
2
2
2
2B
0
0
2
0
0
+=+++=+=


()( )
00340,0j55200,005955,0j01911,006295,0j57111,0iII
121
=++=+=


() ()()
138,0982,0j.00340,0j55200,0335668,0j11148,1XXI3UE
1BF
1
1
+++=++=


0
027,50;73588,1E33187,1j11749,1 ==+=

()( )
[
]
06055,100340,0j55200,0.33187,1j11749,1.3ReIE3ReP
1
0F
=+=






0888,0j
1
Y
1
jX
77586,10j
0928,0j
1
Y
1
jX
2
2
1
1

Ta biến đổi tam giác jX
1
, R
đd
+ jX
đd
, iX
2
thành sao
321
ZZZ


,, thoả mãn:



3
Z


a)
1
Z



2
Z


3
Z

b)
1
Z

2
Z


Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 36 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
()

1
,,
,,.,
),).(,(
.
,,
,,.,
, ,
.
,,
,,.,
, ,
.
=
++

=
+++
=

+=
++
+
=
+++
+
=

+=
++

+=++=

++=




Ta tính
1211
ZZ

,
:
000
12
0
21
21
2112
000
11
0
32
32
111
2952705879070587338071336961j054630
ZZ
ZZ
ZZZ
6312369879036987400311398781j065370

Z
EU
Z
E
P
0
00
2
12
12
11
11
2
,,,
,sin,,
,sin
,
.,
,sin
,
,
sinsin
max
=+=
+=
=+=+=

Độ dự trữ ổn định là:
%,.
,

MP
2
Hình 2-34
pt
S


P

P
1
P
2
Chơng 2: ổn định tĩnh của Hệ thống điện http://www.ebook.edu.vn - 37 -
Bộ môn: hệ thống Điện Bài giảng ổn định hệ thống điện
Vì điện áp U hs cho
nên ở đây bắt buộc phải xét
đến sự biến đổi của đặc tính
công suất và sự biến đổi của
phụ tải theo các đờng đặc
tính tĩnh.
Ta hãy xét sự biến đổi
công suất P
1
khi hệ thống
làm việc theo góc
giữa E
1

và U.

và
gh
cao.
2.4.2. Tiêu chuẩn ổn định khi thay phụ tải bằng
tổng trở cố định
Thay phụ tải bằng tổng trở cố định là phơng
pháp đơn giản nhất để xét ảnh hởng của phụ tải đến
ổn định HTĐ. Phụ tải đợc thay thế bởi tổng trở tính
theo các biểu thức (2.39) và (2.40).
Sơ đồ thay thế tối giản của hệ thống là sơ đồ
hình T (hình 2.37)
1

2

3

4

5

6

7

8

9

0
P
10
Hình 2-35

g
P
10
P
gh1
P
gh2
P
gh3
P
Hình 2-36

U
0

Hình 2-37

1
1
1
E
Q
P