1.1. Цели и задачи курса «Электропитающие системы и электрические сети».

Работа электрической системы прежде всего характеризуется значениями мощности (и соответственно энергии), вырабатываемой, преобразуемой, передаваемой и потребляемой силовыми элементами системы.

Состояние системы в любой момент времени или практически на некотором интервале времени называется режимом системы.

Режим определяется показателями, которые называются параметрами режима. К их числу относятся: частота, активная и реактивная мощности в элементах системы и напряжения у потребителей и в различных точках сети, величины токов и углов расхождения векторов э. д. с. и напряжения.

Различают три основных вида режимов электрических систем [1]:

- нормальный установившийся режим, применительно к которому проектируется электрическая сеть и определяются ее технико-экономические характеристики;

- послеаварийный установившийся режим, наступающий после аварийного отключения какого-либо элемента сети или ряда элементов;

- переходный режим, во время которого система переходит от одного состояния к другому.

Любой режим состоит из множества различных процессов. В дальнейшем условимся различать параметры режима и параметры сети. Параметры режима электрической сети связаны между собой определенными зависимостями.

Например, ток на участке линии передачи определяется зависимостью . Здесь , и - параметры режима; - сопротивление данного участка системы (линии), является одним из параметров сети. Ряд параметров сети зависит от характера изменений ее режима, поэтому электрическая сеть, в сущности, является нелинейной системой. Однако во многих практических задачах параметры сети можно полагать неизменяющимися и считать сеть линейной.

Другой вид нелинейности изучаемой сети обусловлен характером соотношений между параметрами ее режима. Так, мощность, как известно, связана квадратичной зависимостью с напряжением и т. д. Нелинейность такого вида в большинстве случаев приходится так или иначе учитывать.

Электрические сети рассматриваются в основном применительно к неизменному режиму системы.

Говоря об установившемся режиме, в сущности всегда имеют в виду режим малых возмущений.

Малые возмущения в системе не должны служить причиной ее неустойчивости.

Система должна быть устойчива при этих малых возмущениях. Иначе говоря, она должна обладать статической устойчивостью.

Аварийные переходные процессы возникают вследствие каких-либо резких аварийных изменений режима системы, например, при коротких замыканиях элементов системы и последующем их отключении, при изменении схемы электрических соединений элементов системы.

Большие возмущающие воздействия приводят к значительным отклонениям параметров режима от их исходного состояния.

Под динамической устойчивостью понимают способность системы восстанавливать после больших возмущений состояние, близкое к исходному [1].