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Analyse der Wirkleistungs-Frequenz-Ausgleichsvorgänge in ausgedehnten Verbundnetzen

Analysis of power-frequency-transients in extended power systems

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Übersicht

Bei elektromechanischen Ausgleichsvorgängen in ausgedehnten Verbundnetzen dürfen die Bewegungen zwischen den einzelnen Generatoren nicht vernachlässigt werden. Deshalb läßt sich für die Berechnung solcher Ausgleichsvorgänge das Verbundnetz nicht durch einen einzelnen Generator ersetzen. Die vorliegende Arbeit stellt eine Berechnungsmethode vor, die auf der Theorie der Exponentialleitung basiert und gibt ein Verfahren zur Bestimmung der vorkommenden Parameter an.

Contents

In the case of electromechanical transient proceedings in extended power systems the displacement between the individual generators must not be neglected. When calculating such transients, the interconnected systems therefore can not be replaced by a single generator only. The present investigation deals with a method of calculation based on the theory of exponential lines and introduces a method of determining the needed parameters.

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Abbreviations

E :

Eingangsspannnng eines Zweiges, Quellenspannung

f, Δf :

Frequenz und-abweichung

Δf * :

Frequenzabweichung einschließlich Dirac-Impuls

\(F = 2\pi \omega _n \sqrt {\frac{{C_0^\prime }}{{L_0^\prime }}} \cdot \Delta f/\Delta P\) :

bezogene Frequenzabweichung beim Wirkleistungssprung ΔP

J :

polares Massenträgheitsmoment 2. Grades von Generator und Turbine

l :

Leitungslänge vom Störungsort bis zum Netzrand

Δl :

Länge einer Leitung zwischen benachbarten Kraftwerken

M, m :

Drehmoment und-abweichung

N=l/Δl :

bezogene Netzausdehnung

P :

Wirkleistung

p :

Polpaarzahl des Synchrongenerators

Q :

Blindleistung

q :

Verzweigungszahl des Netzes}nach Bild 3.1.2

q 0 :

Verzweigungszahl im Störungsort}nach Bild 3.1.2

S :

Scheinleistung

S Σ :

Scheinleistungssumme aller an den Knoten angeschlossener Generatoren

t :

Zeit

T :

Zeitkonstante

T a :

mechanische Anlaufzeitkonstante

X :

Reaktanz der verlustlosen Betriebsmittel

Z :

Impedanz eines Betriebsmittels

δ:

Statik des Turbinenreglers

Θ, ϑ:

Leitungswinkel oder Polradwinkel und-abweichung

cosφ n :

Nenn-Verschiebungsfaktor

ω, Δω:

Kreisfrequenz und-abweichung

ω e :

mechanische Eigenkreisfrequenz der rotierenden Maschinen

C :

Kapazität

H :

Kehrwert der Induktivität im Querzweig

I, i :

Strom und-abweichung

k :

Verzweigungsgrad nach (3.1.21 a)

L :

Induktivität im Längszweig

n=x/Δl :

bezogene Leitungskoordinate

p :

Laplace-Variable

ω e t=(τ φ ψ):

bezogene Zeit

U, u :

Spannung und-abweichung

x :

Leitungskoordinate

y :

Queradmittanz

z :

Längsimpedanz

Z 0 (p) :

Eingangsimpedanz der Exponentialleitung

α, β, μ:

Exponentialfaktoren nach Abschn. 3.1

Γ:

Wellenwiderstand

ζ:

Faktor zum Längsimpedanzbelag am Leitungseingang

η:

Faktor zum Queradmittanzbelag am Leitungseingang

d :

Eigenwert

e :

Längsachse des Generator-Polrades

el:

elektrische Größe, auf 1 Polpaar bezogen

G :

Generator, Kraftwerk

h :

zum Leitungsende gerichtet (Hauptrichtung)

L :

Leitung

M :

Maschennetz

mech:

mechanische Größe

n :

Nennwert

n=1 ... N :

Bezifferung der Netzknoten nach Bild 3.1.2 oder 4.2.1

o, l :

Anfang und Ende der Exponentialleitung

R :

Regler, Stellglied und Stoffstrom

r :

zum Leitunganfang gerichtet (Reflexionsrichtung)

S :

Strahlennetz

T :

Blocktransformator im Kraftwerk

y :

im Querzweig

z :

im Längszweig

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Energietechnik, Universität Erlangen-Nürnberg, Egerlandstr. 9, D-8520, Erlangen, Bundesrepublik Deutschland

    G. Hosemann & Han Ying-duo

Authors
  1. G. Hosemann
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  2. Han Ying-duo
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Additional information

Prof. Dr.-Ing. G. Hosemann ist Ordinarius für Elektrische Energieversorgung an der Universität Erlangen. Herr Han Ying-duo ist Dozent an der Qinghua-Universität in Peking (VR China). Zur Zeit der Abfassung dieser Arbeit war er AvH-Stipendiat am Erlanger Institut. Er dankt der Alexander von Humboldt-Stiftung für die gewährte Unterstützung.

Längenbezogene Größen (Beläge) nach DIN 5490 sind mit einem hochgestellten Beistrich versehen.

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Hosemann, G., Ying-duo, H. Analyse der Wirkleistungs-Frequenz-Ausgleichsvorgänge in ausgedehnten Verbundnetzen. Archiv f. Elektrotechnik 65, 327–339 (1982). https://doi.org/10.1007/BF01583925

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01583925

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