เสถียรภาพชั่วขณะในระบบไฟฟ้า
นิยามความมั่นคงชั่วขณะ
ความมั่นคงชั่วขณะคือความสามารถของระบบไฟฟ้าในการกลับสู่สถานะที่มั่นคงหลังจากเกิดการรบกวนอย่างมาก เช่น การเกิดข้อผิดพลาดหรือการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในโหลด
สมการสวิง
สมการสวิงช่วยกำหนดว่าการเปลี่ยนแปลงในโหลดจะส่งผลต่อความมั่นคงของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างไร โดยการวิเคราะห์ไดนามิกระหว่างแรงกลและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า
เพื่อให้เข้าใจ เราจะพิจารณากรณีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสถูกนำไปใช้งานโดยมีโหลดแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน ซึ่งทำให้เกิดความไม่มั่นคงโดยทำให้ PE น้อยกว่า PS เมื่อโรเตอร์ชะลอตัวลง ตอนนี้ปริมาณกำลังเร่งที่เพิ่มขึ้นที่จำเป็นในการนำเครื่องกลับสู่สภาพที่มั่นคงคือ
สูตรสำหรับแรงบิดเร่งคือดังนี้:
ตอนนี้เรารู้ว่า (เพราะ T = กระแส × การเร่งเชิงมุม) ต่อมาโมเมนตัมเชิงมุม M = Iω
แต่เนื่องจากการโหลดทำให้มุมเลื่อน θ เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามเวลา ตามที่แสดงในภาพด้านล่าง เราสามารถเขียนได้ว่า นี่คือสมการสวิงสำหรับความมั่นคงชั่วขณะในระบบไฟฟ้า
ความสำคัญของความมั่นคง
การรักษาความมั่นคงชั่วขณะเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการล้มเหลวของระบบและการส่งมอบพลังงานอย่างเชื่อถือได้
ผลของการขาดความมั่นคง
หากไม่มีความมั่นคงชั่วขณะที่เหมาะสม ระบบไฟฟ้าอาจประสบกับการล้มเหลว นำไปสู่ภาวะไฟดับและปัญหาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเชื่อถือได้
การประเมินความมั่นคง
การศึกษาเบื้องต้นเน้นที่การตอบสนองของระบบต่อการสวิงครั้งแรกหลังจากเกิดการรบกวน เพื่อทำนายความสามารถในการกลับคืนและรักษาความมั่นคง
