Estabilidad en Estado Estacionario

Definición de Estabilidad en Estado Estable

La estabilidad en estado estable es la capacidad de un sistema de potencia para mantenerse en sincronismo después de pequeños y graduales cambios en las condiciones de operación.

Estabilidad en Estado Estable

La estabilidad en estado estable implica el estudio de pequeños y graduales cambios en el estado de funcionamiento del sistema. Tiene como objetivo encontrar la carga máxima que la máquina puede manejar antes de perder el sincronismo. Esto se hace aumentando lentamente la carga.

La mayor potencia que se puede transferir al extremo receptor del sistema sin perder el sincronismo se llama límite de estabilidad en estado estable.

La ecuación de oscilaciones se conoce por

• P m → Potencia mecánica

• Pe → Potencia eléctrica

• δ → Ángulo de carga

• H → Constante de inercia

• ωs → Velocidad síncrona

Considere el sistema anterior (figura arriba) que opera en una transferencia de potencia en estado estable de

Suponga que la potencia se incrementa en una pequeña cantidad, digamos Δ Pe. Como resultado, el ángulo del rotor pasa de δ0.

p → frecuencia de oscilación.

La ecuación característica se utiliza para determinar la estabilidad del sistema debido a pequeños cambios.

Importancia de la Estabilidad en Estado Estable

Determina la carga máxima que un sistema de potencia puede manejar sin perder el sincronismo.

Factores que Afectan la Estabilidad

Los factores importantes incluyen la potencia mecánica (Pm), la potencia eléctrica (Pe), el ángulo de carga (δ), la constante de inercia (H) y la velocidad síncrona (ωs).

Condiciones para la Estabilidad

Sin pérdida de estabilidad, la transferencia máxima de potencia está dada por

Si el sistema opera por debajo del límite de estabilidad en estado estable, puede oscilar durante mucho tiempo si la amortiguación es baja, lo que representa un peligro para la seguridad del sistema. Para mantener el límite de estabilidad en estado estable, la tensión (|Vt|) debe mantenerse constante para cada carga ajustando la excitación.

• Un sistema nunca puede operarse por encima de su límite de estabilidad en estado estable, pero puede operar más allá del límite de estabilidad transitoria.

• Reduciendo la X (reactancia) o elevando |E| o aumentando |V|, es posible mejorar el límite de estabilidad en estado estable del sistema.

• Dos sistemas para mejorar el límite de estabilidad son la excitación rápida de voltaje y el voltaje de excitación más alto.

• Para reducir la X en la línea de transmisión que tiene alta reactancia, podemos emplear una línea paralela.

Mejorando la Estabilidad

Los métodos para mejorar la estabilidad incluyen reducir la reactancia (X), aumentar el voltaje de excitación (|E|) y usar líneas paralelas en líneas de transmisión de alta reactancia.