Kritischer Auslösewinkel

Der kritische Klärwinkel wird definiert als die maximale zulässige Veränderung der Lastwinkels Kurve während eines Fehlers, bei der das System seine Synchronität verliert, wenn der Fehler nicht beseitigt wird. Im Wesentlichen beginnt, wenn in einem elektrischen System ein Fehler auftritt, der Lastwinkel zu steigen und das System gerät in Gefahr der Instabilität. Der spezifische Winkel, bei dem die Beseitigung des Fehlers die Stabilität des Systems wiederherstellt, wird als kritischer Klärwinkel bezeichnet.

Für eine gegebene anfängliche Lastbedingung gibt es einen spezifischen kritischen Klärwinkel. Wenn der tatsächliche Winkel, bei dem der Fehler beseitigt wird, diesen kritischen Wert überschreitet, wird das System instabil; andernfalls, wenn er innerhalb des kritischen Schwellens bleibt, behält das System seine Stabilität. Wie in der unten dargestellten Abbildung gezeigt, stellt Kurve A das Leistungs-Winkel-Verhältnis unter normalen, gesunden Betriebsbedingungen dar. Kurve B zeigt die Leistungs-Winkel-Kurve während eines Fehlers, während Kurve C das Leistungs-Winkel-Verhalten nach der Isolierung des Fehlers darstellt.

Hier repräsentiert γ1 das Verhältnis des Systemreaktanzes während des normalen (gesunden) Betriebs zur Reaktanz, wenn ein Fehler auftritt. Gleichzeitig bezeichnet γ2 das Verhältnis der stationären Leistungsgrenze des Systems nach der Isolierung des Fehlers zur Leistungsgrenze des Systems unter seinen anfänglichen Betriebsbedingungen. In Bezug auf den Grenzwert der transitorischen Stabilität ist ein Schlüsselelement, dass zwei bestimmte Flächen gleich sind, d. h. A1 = A2. Um genauer zu sein, muss die Fläche unter der Kurve adec (in Form eines Rechtecks) der Fläche unter der Kurve da'b'bce entsprechen. Diese Gleichheit der Flächen dient als grundlegende Bedingung zur Bewertung, ob das Energiesystem während und nach einem transitorischen Fehlerereignis stabil bleiben kann, um sicherzustellen, dass die durch den Fehler eingeführten Energieungleichgewichte angemessen bewältigt werden, um einen Systemkollaps zu verhindern.

Wenn also γ1, γ2 und δ0 bekannt sind, kann der kritische Klärwinkel δc bestimmt werden.