Transient Stabilitet i Elsystemer

Definition af Overgangsstabilitet

Overgangsstabilitet er strømsystemets evne til at vende tilbage til en stabil tilstand efter betydelige forstyrrelser som fejl eller pludselige ændringer i belastning.

Svingningsligning

Svingningsligningen hjælper med at bestemme, hvordan ændringer i belastning påvirker generatorens stabilitet ved at analysere dynamikken mellem mekaniske og elektromagnetiske kræfter.

Her for at forstå, overvejer vi tilfældet, hvor en synkron generator pludseligt udsættes for en øget elektromagnetisk belastning, hvilket fører til ustabilitet, da PE bliver mindre end PS, mens rotor oplever deceleration. Den øgede mængde accelereringskraft, der er nødvendig for at bringe maskinen tilbage til en stabil tilstand, er givet ved,

Formlen for accelererende drejmoment er som følger:

Nu ved vi, at (da T = strøm × vinkelacceleration) Desuden, vinkelmoment, M = Iω

Men da den vinkelrette forskydning θ varierer kontinuerligt med tiden under belastning, som vist på figuren nedenfor, kan vi skrive. Dette er kendt som svingningsligningen for overgangsstabilitet i strømsystemer.

Vigtigheden af Stabilitet

At opretholde overgangsstabilitet er afgørende for at undgå systemnedbrud og sikre pålidelig strømforsyning.

Konsekvenser af Ustabilitet

Uden korrekt overgangsstabilitet kan strømsystemer opleve nedbrud, hvilket fører til strømafbrydelser og andre pålidelighedsproblemer.

Stabilitetsvurdering

De første studier fokuserer på systemets reaktion på det første sving efter forstyrrelsen for at forudsige dets evne til at genoprette og opretholde stabilitet.