Steady State Stability in Power Systems: Ciorcalacht Staidéarach i Sistéimeanna Fuinnimh: Foinsí agus Modhanna Measctha

Míniú Staidéarachta Stiúrthócha

Staidéarach stiúrthócha is é an cumas atá ag córas fóirithí leictreach chun a chuid coinníollacha oibre réamhshocraithe a choinneáil tar éis díobhálach beag, nó chun teacht go staid atá go dlúth leis an gcoinníoll réamhshocraithe nuair a leanann an díobhálach. Tá an ciorcalach seo thábhachtach i mbplánáil agus dearadh córais fóirithí, forbairt feidhmeanna uathoibriúcháin sainiúla, comhoibriú comhpháirtí nua an chórais, agus in oibriú coinníollacha.

Is é an measúnú ar an teorainn staidéarach stiúrthócha ríthábhachtach do anailís córais fóirithí, a chumasaíonn an tseiceáil ar fheidhmíocht an chórais faoi choinníollacha staidéara shonraíte, a dhéanamh amach na teorainneacha stiúrthócha, an méideachán forbraíochtaí tréimhseacha, agus anailís ar fachtóirí mar shampla cúrsaí eileadais agus a ndlínse, modhanna rialaithe, agus paraiméadair eileadais agus córais uathoibríochta.

Tá na riachtanais stiúrthóchainne á dtionscnamh trí an teorainn stiúrthóchainne, an cáilíocht an fhuinneamha leictreach faoi choinníollacha staidéara, agus an forbraíocht tréimhseach. Is é an teorainn stiúrthóchainne an seoladh máxaim um an gcóras a bhféadfaí a choinneáil gan neamhstaidéaracht a spreagadh nuair a mhéadaítear an cumhacht de réir bheatha.

Sa chomhthéacs anailíse córais fóirithí, déantar acht a luacháil mar aon mór-acht atá ceangailte ag an bpunt sin—fiú mura bhfuil siad ceangailte go díreach leis an mbuss céanna agus tá réactainte móra idir.

Machnaíonn córais mhóra go minic le voltag consantach agus modailtear iad mar bhus éigríochta.

Léirigh córas a chomhcheangladh géineadóir (G), líne tosach, agus mótóir scuaineach (M) ag obair mar an lucht.

An t-abairt thíos a léiríonn an cumhacht a fhorbairtear ag géineadóir G agus mótóir scuaineach M.

An abairt thíos a léiríonn an cumhacht mháxaim a fhorbairtear ag géineadóir G agus mótóir scuaineach M

Anseo, A, B, agus D léiríonn na consantaí ginearálta an machnais dhá-théarmaí. Léiríonn an abairt seo an cumhacht i nwatts, a ríomhtar per fás—mura bhfuil na voltages a úsáidte suntasach.

Fátha Neamhstiúrthóchainne an Chórais

Machnaíodh mótóir scuaineach le busbar éigríochta, ag oibriú ar luas consantach. Is é an chumhacht isteach ná an chumhacht amach plus na fuascail. Má cuireann tú an t-ionsú is lú ar an mbrú airgid, meastar an chumhacht amach ón mhrú ach an chumhacht isteach ní mhairníonn. Cruthaíonn sé seo torcas néamhdhlíth, a chuir an luas mótóir ag titim go tréimhseach.

Mar a laghdóidh an torcas néamhdhlíth an luas mótóir, meastar an uillinn idir an voltacht bithleictreachtach intíre agus an voltacht an chórais go dtí go mbeidh an chumhacht isteach leictreach cothrom leis an chumhacht amach plus na fuascail.

Le linn an tréimhse tréimhseach seo, ó tá an chumhacht isteach leictreach níos lú ná an brú airgead, meastar an chumhacht breise ón ollmhór stóráilte sa chóras rothlúchta. Oscíleoidh an mhrú timpeall an phointe cothrom agus d'fhéadfadh sé a críochnú ag nó díol as síncronacht.

Cailltear an stiúrthóchainne freisin nuair a chuirtear lucht mór ar nó nuair a chuirtear lucht go tobann ar an mhrú.

Léiríonn an choibhneas thíos an cumhacht mháxaim a fhorbairtear ag mótóir. Is féidir an lucht mháxaim seo a bhaint amach amháin nuair a bhíonn an uillinn cumhachta (δ) cothrom leis an uillinn lucht (β). Is féidir an lucht a mhéadaíodh go dtí go bhfuil an cothromán seo bainte amach; os a comharbhar an bpointe seo, d'fhéadfadh aon mhéadú breise a chur go dtí an mhrú a chur as síncronacht mar gheall ar an gcomhordáin cumhachta nach bhfuil go leor.

Tabharfar an cumhacht dheífhiach as an ollmhór stóráilte sa chóras rothlúchta, ag cur go dtí an luas a laghdú. Mar a mhéadaíonn an comhordáin dheífhiach, laghdóidh an uillinn go dtí go dtiocfaidh an mhrú chuig a stop.

Do gach δ, is é an difríocht idir an chumhacht a fhorbairtear ag an mhrú agus an géineadóir ná na fuascail líne. Má tá an cosúlacht agus an adimithe shunt a líne neamhspleách, is féidir an cumhacht idir an alternator agus an mhrú a léiriú mar seo:

Aitheantas, X – reacneas líne

• V_G – voltacht an géineadóir

• V_M – voltacht an mhótóir

• δ – Uillinn Lucht

• P_M – Cumhacht an mhótóir

• P_G – Cumhacht an géineadóir

• P_max – cumhacht mháxaim

Modhanna Chun An Teorainn Stiúrthóchainne Staidéara A Fheabhsú

Is é an chumhacht mháxaim a sheoltar idir alternator agus mhrú cothroimeach leis an gcothromán a bhíonn idir a n-eileadais intíre (EMFs) agus cothroimeach leis an reacneas líne. Is féidir an teorainn stiúrthóchainne staidéara a mhéadaíodh trí dhá modh príomha:

• An eileadais an géineadóir, an mhrú, nó an dá rud a mhéadaíodh
  Cúrsaíonn an eileadais an EMF intíre na macasamhla, a chuir an chumhacht mháxaim a sheoltar idir iad. I bhfad níos mó, EMFs níos airde laghdóidh an uillinn lucht (δ).

• An reacneas transfer a laghdú
  Is féidir an reacneas transfer a laghdú trí:

• Cuir línte tosach párlalacha idir na pointí ceangail;

• Úsáid conaidí buaic, a laghdóidh an reacneas líne;

• Cuir caibeidí sraith sa líne.

Úsáidtear caibeidí sraith go príomha i línte voltag éigríochta (EHV) chun an t-effeictheacht a chur chun cinn agus is féidir é a dhéanamh go héifeachtach ar fud distancas níos mó ná 350 km.