เกณฑ์พื้นที่เท่ากันคืออะไร

อะไรคือเกณฑ์พื้นที่เท่ากัน?

คำจำกัดความของเกณฑ์พื้นที่เท่ากัน

เกณฑ์พื้นที่เท่ากันเป็นวิธีการเชิงกราฟิกเพื่อกำหนดความมั่นคงชั่วคราวของระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเดี่ยวหรือสองเครื่องต่อรถบัสอินฟินิตี้

เกณฑ์พื้นที่เท่ากันสำหรับความมั่นคง

บนสายส่งที่ไม่มีความสูญเสีย พลังงานจริงที่ถูกส่งจะเป็น สมมติว่าเกิดข้อผิดพลาดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่ทำงานอยู่ในภาวะคงที่ ในกรณีนี้ พลังงานที่ส่งออกจะกำหนดโดย

เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด วงจรเบรกเกอร์ในส่วนที่ได้รับผลกระทบต้องเปิด กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณ 5-6 รอบ และการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวหลังจากข้อผิดพลาดจะใช้เวลาอีกไม่กี่รอบ

เครื่องขับเคลื่อนที่ขับเคลื่อนโดยเตอร์ไบน์ไอน้ำให้พลังงานขาเข้า เวลาคงที่สำหรับระบบมวลเตอร์ไบน์เป็นไม่กี่วินาที ในขณะที่สำหรับระบบไฟฟ้า เป็นไมลิวินาที ดังนั้น ระหว่างการเปลี่ยนแปลงชั่วคราว พลังงานกลจึงคงที่ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวมุ่งเน้นที่ความสามารถของระบบพลังงานในการฟื้นฟูจากการขัดข้องและให้พลังงานที่มั่นคงด้วยมุมโหลดใหม่ (δ)

โค้งมุมโหลดที่พิจารณาแสดงในภาพที่ 1 สมมติว่าระบบส่ง ‘Pm’ บนมุม δ0 (ภาพที่ 2) กำลังทำงานอยู่ในภาวะคงที่ เมื่อมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น เบรกเกอร์วงจรจะเปิดและพลังงานจริงจะลดลงเหลือศูนย์ แต่ Pm จะคงที่ ทำให้พลังงานเร่งเพิ่มขึ้น

ความแตกต่างของพลังงานจะทำให้เกิดอัตราการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์ที่สะสมอยู่ในมวลโรเตอร์ ดังนั้น ด้วยอิทธิพลที่คงที่ของพลังงานเร่งที่ไม่เท่ากับศูนย์ โรเตอร์จะเร่งความเร็ว ส่งผลให้มุมโหลด (δ) เพิ่มขึ้น

ตอนนี้ เราสามารถพิจารณามุม δc ที่วงจรเบรกเกอร์ปิดกลับ พลังงานจะกลับมาที่โค้งการทำงานปกติ ณ จุดนี้ พลังงานไฟฟ้าจะสูงกว่าพลังงานกล แต่ พลังงานเร่ง (Pa) จะเป็นลบ ดังนั้น เครื่องจะชะลอลง มุมโหลดจะยังคงเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงเฉื่อยในมวลโรเตอร์ การเพิ่มนี้จะหยุดในที่สุดและโรเตอร์ของเครื่องจะเริ่มชะลอลงหรือไม่ก็ระบบจะสูญเสียความสอดคล้อง

สมการสวิงกำหนดโดย

Pm → พลังงานกล

Pe → พลังงานไฟฟ้า

δ → มุมโหลด

H → ค่าคงที่แรงเฉื่อย

ωs → ความเร็วซิงโครนัส

เราทราบว่า

แทนสมการ (2) ลงในสมการ (1) เราจะได้

ตอนนี้ คูณ dt ทั้งสองฝั่งของสมการ (3) และทำการอินทิเกรตระหว่างมุมโหลดสองค่าที่เลือกไว้ δ0 และ δc แล้วเราจะได้

สมมติว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ในภาวะหยุดนิ่งเมื่อมุมโหลดเป็น δ0 เราทราบว่า

เมื่อมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น เครื่องจะเริ่มเร่งความเร็ว เมื่อข้อผิดพลาดถูกแก้ไข มันจะยังคงเพิ่มความเร็วจนถึงค่าสูงสุด (δc) ณ จุดนี้

ดังนั้น พื้นที่ของการเร่งจากสมการ (4) คือ

ในทำนองเดียวกัน พื้นที่ของการชะลอลงคือ

ต่อไป เราสามารถสมมติว่าสายถูกปิดกลับที่มุมโหลด δc ในกรณีนี้ พื้นที่ของการเร่งจะมากกว่าพื้นที่ของการชะลอลง

A1 > A2 มุมโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะผ่านจุด δm หลังจากจุดนี้ พลังงานกลจะมากกว่าพลังงานไฟฟ้าและทำให้พลังงานเร่งคงที่เป็นบวก ก่อนที่จะชะลอลง เครื่องจะเร่งความเร็ว ดังนั้น ระบบจะไม่มั่นคง

เมื่อ A2 > A1 ระบบจะชะลอลงทั้งหมดก่อนที่จะเร่งความเร็วอีกครั้ง ที่นี่ แรงเฉื่อยโรเตอร์จะบังคับให้พื้นที่การเร่งและความช้าลงที่ตามมาเล็กกว่าพื้นที่ก่อนหน้า ดังนั้น ระบบจะเข้าสู่ภาวะคงที่

เมื่อ A2 = A1 ขอบเขตของความมั่นคงจะถูกกำหนดโดยเงื่อนไขนี้ ที่นี่ มุมการทำความสะอาดที่กำหนดโดย δcr คือมุมการทำความสะอาดวิกฤต

เนื่องจาก A2 = A1 เราจะได้

มุมการทำความสะอาดวิกฤตเกี่ยวข้องกับความเท่ากันของพื้นที่ จึงเรียกว่าเกณฑ์พื้นที่เท่ากัน สามารถใช้เพื่อหาขีดจำกัดสูงสุดของโหลดที่ระบบสามารถรับได้โดยไม่ข้ามขีดจำกัดความมั่นคง

c