Исследуется простейшая искусственная модель работы энергосети. Исходная модель имеет кольцевую топологию, состоящую из локально связанных генераторов электроэнергии, чередующихся с потребителями. Каждый узел сети представлен как фазовый осциллятор типа осциллятора Курамото с инерцией. Уравнения динамики сети преобразуются в соответствии с методом эффективной сетевой модели [1] и исследуются численно. Целью работы является анализ возможных режимов поведения неоднородной сети при наличии в системе реактивной мощности. Также исследуется совместное влияние реактивной мощности и нелинейной диссипации осцилляторов. В качестве управляющих параметров сети рассматриваются коэффициент инерции, одинаковый для всех осцилляторов, и реактивная мощность одного из осцилляторов. Сравниваются карты режимов на плоскости управляющих параметров, полученные при постоянной и нелинейной диссипации осцилляторов. Результаты исследований показывают, что реактивная мощность усложняет поведение сети и приводит к сокращению области частотной синхронизации. При этом нелинейная диссипациия оказывает положительный эффект, приводящий к синхронизации осцилляторов сети даже при наличии реактивной составляющей мощности.

На английском языке
Influence of reactive power on the dynamics of an ensemble of oscillators simulated by the phase equations with inertia
Rinushkin P.A.
Vadivasova T.E.

We study a simplest artificial model of a power-network operation. The original model has a ring topology consisting of locally coupled power oscillators alternating with power consumers. Each node of the network is represented as a phase oscillator such as the Kuramoto oscillator with inertia. The network dynamics equations are transformed in accordance with the method of effective network model proposed in [1] and are numerically studied. The purpose of the work is to analyze the possible regimes of network behavior in the presence of reactive power in the system. We also study the joint influence of reactive power and nonlinear dissipation of oscillators. The coefficient of inertia, which is the same for all oscillators, and the reactive power of one of the oscillators are considered as the network control parameters. A comparison is made of the regime maps on the plane of control parameters, which were obtained for constant and nonlinear dissipation of the oscillators. The research results show that the reactive power complicates the network behavior and reduces the phase-locked area. On the contrary, the presence of nonlinear dissipation has a positive effect, leading to synchronization of the network oscillators even in the presence of a reactive power component.