Баланс реактивной мощности в энергосистеме и его связь с напряжением.

(6)

где:

— реактивная мощность вырабатываемая генераторами;

— потребляемая реактивная мощность;

-- собственные нужды электростанций;

— потери в линиях и трансформаторах;

— зарядная мощность линий;

-- реактивная мощность конденсаторных батарей;

— номинальная реактивная мощность потребителей.

Иметь в узловой точке энергосистемы заданный уровень напряжения можно в том случае, если к ней из энергосистемы подходит определенная реактивная мощность. Суммарные потоки реактивной мощности в узловую точку равны реактивной мощности нагрузки этого узла.

Рост реактивной нагрузки или снижение реактивной мощности генераторов вызовет падение напряжения в узловых точках и является функцией удаленности узла от источника (изменение баланса по реактивной мощности).

Уменьшение напряжения из-за нарушения баланса ведет к уменьшению реактивной мощности нагрузки и увеличению реактивной мощности генераторов, из-за наличия автоматического регулирования возбуждения на них. Напряжения в узлах энергосистемы различны по величине и необходим баланс реактивной мощности в энергосистеме и распределение источников реактивной мощности так, чтобы напряжения в узлах не выходили за пределы допустимых значений.

Произвольное распределение источников реактивной мощности в энергосистеме дает ее большие потоки на отдельных участках сети, большие потери напряжения и невозможность поддерживать его в разных узлах энергосистемы. Поэтому надо устанавливать местные балансы реактивной мощности в отдельных районах и сокращать путь ее передачи в другие районы.

Рассмотрим зависимость активной и реактивной мощностей от функции напряжения (рис.11):

Зависимости имеют нелинейный характер, так как намагничивающие реактивные мощности ( ) асинхронных двигателей и трансформаторов

составляют приблизительно 70% всей реактивной мощности энергосистемы. Например, при уменьшении напряжения на 1% реактивная мощность нагрузки энергосистемы уменьшается на 2-3%, изменение напряжения ведет к нарушению баланса реактивной мощности. Регулирование напряжения в энергосистеме можно производить, если есть резерв реактивной мощности, так как уменьшение напряжения сети ведет к увеличению реактивной мощности нагрузки, что покрывается резервом реактивной мощности. Рассмотрим это графически (рис.12):

		Рис.12

-- статическая характеристика реактивной мощности нагрузки на вторичной стороне трансформатора и приемника сети. -- реактивная мощность генерации на первичной стороне трансформатора и передающей сети при достаточном резерве реактивной мощности. — рабочее напряжение в узле.

Изменение коэффициента трансформации узла равносильно включению добавочной ЭДС (Е на рис.12). При этом -- повышение напряжения в узле со стороны вторичного напряжения трансформатора, но одновременно снижается напряжение на величину co стороны передающей сети. Это идет при увеличении реактивной мощности генерации и увеличении реактивной мощности нагрузки, при наличии резерва в сети.