전력 시스템의 일시적 안정성

일시적 안정성 정의

일시적 안정성은 고장이나 부하의 갑작스러운 변화와 같은 큰 교란 후에 전력 시스템이 안정 상태로 돌아오는 능력을 의미합니다.

스윙 방정식

스윙 방정식은 기계적 힘과 전자기적 힘 사이의 역학을 분석하여 부하 변화가 발전기의 안정성에 어떻게 영향을 미치는지 결정하는 데 도움이 됩니다.

이해를 위해 동기 발전기에 갑작스럽게 증가된 전자기 부하가 적용되는 경우를 고려합니다. 이는 로터가 감속될 때 PE가 PS보다 작아져 불안정하게 만들기 때문입니다. 이제 기계를 안정 상태로 되돌리기 위해 필요한 가속력의 증가량은 다음과 같습니다,

가속 토크의 공식은 다음과 같습니다:

우리는 T = 전류 × 각 가속도임을 알고 있습니다. 또한, 각 운동량 M = Iω 입니다.

그러나 부하가 걸릴 때 각 변위 θ는 시간에 따라 연속적으로 변하기 때문에, 아래 그림에서 보듯이 다음과 같이 쓸 수 있습니다. 이것이 전력 시스템의 일시적 안정성을 위한 스윙 방정식입니다.

안정성의 중요성

일시적 안정성을 유지하는 것은 시스템 실패를 방지하고 신뢰할 수 있는 전력 공급을 보장하는 데 필수적입니다.

불안정성의 결과

적절한 일시적 안정성이 없으면 전력 시스템은 실패를 겪을 수 있으며, 이는 정전 및 기타 신뢰성 문제로 이어질 수 있습니다.

안정성 평가

초기 연구는 교란 후 첫 번째 스윙에 대한 시스템의 반응을 중점적으로 분석하여 안정성을 회복하고 유지하는 능력을 예측합니다.