Так же как и при выборе противоаварийной автоматики в энергосистемах типовой структуры I, начальным этапом работы является определение расчетных схем и режимов работы энергосистемы. Для энергосистем с дефицитом мощности при этом должны быть учтены особенности, заключающиеся в том, что наиболее напряженными по условиям устойчивости, как правило, являются такие режимы, когда или мощность генераторов в этих энергосистемах минимальна, или мощность нагрузки максимальна. Первый из этих режимов имеет место в тех случаях, когда тепловые электростанции в энергосистеме малоэкономичны и разгружаются в ночные часы, воскресные дни и во время паводка. Если местные электростанции — ТЭЦ, то это летний режим при минимуме паровой нагрузки. Если же в приемной энергосистеме значительная мощность сосредоточена на ГЭС, то это маловодное время года.
При проектировании следует принимать во внимание возможное отставание во вводе генераторной мощности в приемной энергосистеме и строительстве межсистемных линий электропередачи.
При выборе расчетных аварийных режимов для энергосистем типовой структуры II необходимо учитывать, во-первых, возможное увеличение дефицита активной или реактивной мощности из-за отключения генераторов, синхронных компенсаторов (или даже отдельных электростанций) и, во-вторых, уменьшение предела передаваемой мощности вследствие отключения части параллельных линий. Поскольку нарушения устойчивости или отключения связи с энергообъединением для таких энергосистем приводят к отключению значительной части нагрузки, необходимо разрабатывать противоаварийную автоматику для тяжелых, но маловероятных аварий, таких как трехфазное затяжное к. з. вследствие отказа основной защиты, работа УРОВ, одновременное отключение двух параллельных линий и т. п.
Следующим этапом работы является определение характеристик нагрузки, которые решающим образом могут повлиять на выбор противоаварийной автоматики в энергосистемах с дефицитом мощности. В условиях эксплуатации при этом наиболее целесообразно провести натурные испытания. При проектировании также желательно опираться на данные экспериментов, учитывая при этом возможные изменения в характере нагрузки.
На основании разработанных схем, режимов, расчетных аварий и полученных характеристик нагрузки определяется путем проведения эксперимента (или расчета по многомашинной схеме) для наиболее тяжелых условий возможность представления исследуемой энергосистемы в виде типовой структуры II. Если такое представление возможно, то выбираются расчетные средства (ABM, ЭВМ), степень идеализации и выполняются тестовые расчеты по проведенным экспериментам, которые подтверждают допустимость принятого представления энергосистемы и идеализации задачи.
В процессе следующих расчетов должно быть выявлено, происходит ли при расчетных авариях нарушение устойчивости по углу, или по напряжению, или по углу и напряжению одновременно, или же нарушения устойчивости не происходит, а имеет место значительное понижение напряжения на нагрузке. В зависимости от полученных результатов намечается автоматика для обеспечения синхронной устойчивости. Это может быть автоматика отключения нагрузки в приемной энергосистеме (по напряжению, углу или по обоим факторам одновременно).
Кроме этой автоматики можно рекомендовать отключение части нагрузки по фактору отключения одной из линий или отключения генерирующих источников |(с контролем величины передаваемой мощности). Помимо отключения нагрузки, должна предусматриваться автоматика мобилизации генерируемой мощности в приемной энергосистеме. На межсистемных линиях электропередачи, ведущих в дефицитную энергосистему, весьма эффективны ОАПВ и БАПВ, причем неуспешное БАПВ в этом случае обычно не ухудшает условий устойчивости, поэтому отключение нагрузки можно выполнять только при неуспешном БАПВ или ОАПВ. Эффективность всех намеченных мероприятий и выбранных уставок автоматики повторяется расчетами.
Далее определяются объем и размещение АЧР. Методика определения объема, размещения и уставок АЧР и дополнительной разгрузки достаточно подробно изложена в [120]. Одним из наиболее важных и сложных этапов работы является выбор автоматики восстановления синхронизма и энергоснабжения потребителей. При выборе этой автоматики в наибольшей мере должны учитываться местные условия и результаты натурных экспериментов. Эти обстоятельства делают особенно сложным выбор такой автоматики в условиях проектирования. Основными мероприятиями при этом могут являться: несинхронное АПВ; ресинхронизация самопроизвольная или за счет действия АЧР, отключения синхронных компенсаторов или снижения возбуждения на генераторах приемной энергосистемы); автоматический запуск генераторов ГЭС и ГАЭС при понижении частоты; делительная автоматика с последующим АПВУС или АПВ на выделенную нагрузку; АПВ потребителей при восстановлении частоты. Эффективность этих мероприятий проверяется расчетами, но окончательное решение о выборе уставок автоматики и ее настройке принимается после наладки этой автоматики и проведения системных испытаний.
