一時安定性定義
一時安定性とは、障害や負荷の急激な変化などの重大な擾乱後、電力システムが安定した状態に戻る能力を指します。
スイング方程式
スイング方程式は、負荷の変化が発電機の安定性にどのように影響を与えるかを、機械的力と電磁気的力のダイナミクスを分析することで決定するのに役立ちます。
理解のために、同期発電機に突然増加した電磁的な負荷が適用され、これがロータの減速によってPEがPSより小さくなり不安定になる場合を考えます。このとき、機器を再び安定した状態にもたらすために必要な加速パワの増加分は以下の通りです。
加速トルクの式は以下の通りです。
(T = 電流 × 角加速度)さらに、角運動量 M = Iω
しかし、負荷がかかったときに角位置θは時間と共に連続的に変化しますので、以下の図に示すように書くことができます。これが電力システムの一時安定性におけるスイング方程式です。
安定性の重要性
一時安定性を維持することは、システムの故障を防ぎ、信頼性のある電力供給を確保するために不可欠です。
不安定性の結果
適切な一時安定性がなければ、電力システムは故障を起こし、停電その他の信頼性の問題につながります。
安定性評価
初期の研究では、擾乱後の最初の振動に対するシステムの応答に焦点を当て、安定性を回復し維持する能力を予測します。