ਪਵਰ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਸਥਿਰਤਾ: ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ, ਕਾਰਨ, ਅਤੇ ਸੁਧਾਰ ਦੇ ਤਰੀਕੇ
ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ
ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਹਿਲਣ ਦੇ ਬਾਅਦ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਆਸਲ ਚਲ ਰਹਿਣ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬਣਾਏ ਰੱਖਣ ਦੀ ਕਮਤਾ ਜਾਂ ਜਦੋਂ ਹਿਲਣ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਜਾਰੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਆਸਲ ਸਥਿਤੀ ਨਾਲ ਘੱਟ ਘੱਟ ਮਿਲਦੀ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਕਮਤਾ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸੰਕਲਪ ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਅਤੇ ਡਿਜਾਇਨ, ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਿਕ ਸਵਾਇਮਾਨ ਕੰਟਰੋਲ ਡਿਵਾਇਸਾਂ ਦੀ ਵਿਕਾਸ, ਨਵੀਂ ਸਿਸਟਮ ਕੰਪੋਨੈਂਟਾਂ ਦੀ ਕਮਿਸ਼ਨਿੰਗ, ਅਤੇ ਚਲ ਰਹਿਣ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਸੁਧਾਰ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਰੋਲ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਸੀਮਾ ਦਾ ਮੁਲਿਆਂਕਣ ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਵਿਚਾਰਧਾਰ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਜੋ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਸਿਖਰ ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਤੱਕ ਕਾਰਕਿਅਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ, ਸਥਿਰਤਾ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦੀ ਨਿਰਧਾਰਤਾ, ਅਥਵਾ ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕ ਊਰਜਾ ਦੀ ਗੁਣਵਤਾ, ਅਤੇ ਟ੍ਰਾਂਸੀਅੰਟ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਗੁਣਾਤਮਿਕ ਮੁਲਿਆਂਕਣ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ, ਜਾਂ ਉਤ੍ਹਾਲਨ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਪ੍ਰਕਾਰ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਕੰਟਰੋਲਾਂ, ਕੰਟਰੋਲ ਮੋਡ, ਅਤੇ ਉਤ੍ਹਾਲਨ ਅਤੇ ਸਵਾਇਮਾਨ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੇ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਜਿਹੜੇ ਕਾਰਕਿਅਤਾ ਦੇ ਘਟਕ ਹਨ।
ਸਥਿਰਤਾ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਸੀਮਾ, ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕ ਊਰਜਾ ਦੀ ਗੁਣਵਤਾ, ਅਤੇ ਟ੍ਰਾਂਸੀਅੰਟ ਕਾਰਕਿਅਤਾ ਦਾ ਨਿਰਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਸੀਮਾ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਬਿੰਦੂ ਦੇ ਮੁਗਲ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬਿਨਾ ਕਿਸੇ ਅਸਥਿਰਤਾ ਦੇ ਬਣਾਏ ਰੱਖਣ ਦੇ ਲਈ ਗ੍ਰੈਡੀਅਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਦਲਦੀ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਵਿਚਾਰਧਾਰ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਹੀ ਸੈਗਮੈਂਟ ਵਿੱਚ ਸਾਰੀਆਂ ਮੈਸ਼ੀਨਾਂ ਨੂੰ ਉਸ ਬਿੰਦੂ 'ਤੇ ਜੋੜੀ ਗਈ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਮੈਸ਼ੀਨ ਵਜੋਂ ਸਮਝਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ- ਭਾਵੇਂ ਉਹ ਇੱਕ ਹੀ ਬਸ ਨਾਲ ਸਹਿਯੋਗੀ ਨਾ ਹੋਣ ਅਤੇ ਕਾਫ਼ੀ ਰਿਏਕਟੈਂਸ ਦੁਆਰਾ ਵਿਭਾਜਿਤ ਹੋਣ। ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ਦੇ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਸਾਧਾਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਵੋਲਟੇਜ ਨਾਲ ਸਮਝਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਨਫਾਈਨਟ ਬਸ ਵਜੋਂ ਮੋਡਲ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਮੇਲ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਜਨਰੇਟਰ (G), ਇੱਕ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਾਈਨ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਿਨਕਰਨਾਇਜ਼ਡ ਮੋਟਰ (M) ਲੋਡ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕਾਰਜ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ।
ਨੇਚੇ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਵਿਵਰਣ ਜਨਰੇਟਰ G ਅਤੇ ਸਿਨਕਰਨਾਇਜ਼ਡ ਮੋਟਰ M ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਿਤ ਸ਼ਕਤੀ ਦਿੰਦੀ ਹੈ।
ਨੇਚੇ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਵਿਵਰਣ ਜਨਰੇਟਰ G ਅਤੇ ਸਿਨਕਰਨਾਇਜ਼ਡ ਮੋਟਰ M ਦੁਆਰਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸ਼ਕਤੀ ਦਿੰਦੀ ਹੈ।
ਇੱਥੇ, A, B, ਅਤੇ D ਦੋ ਟਰਮੀਨਲ ਮੈਸ਼ੀਨ ਦੇ ਸਾਮਾਨਿਕ ਸਥਿਰ ਰਾਸ਼ੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਕਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉੱਪਰ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਵਿਵਰਣ ਵਾਟਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਕਤੀ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਫੇਜ਼ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ- ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਫੇਜ਼ ਵੋਲਟੇਜ਼ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅਸਥਿਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ
ਇੱਕ ਸਿਨਕਰਨਾਇਜ਼ਡ ਮੋਟਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਇਨਫਾਈਨਟ ਬਸਬਾਰ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਨਿਧਾਰਿਤ ਗਤੀ 'ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਇਸ ਦਾ ਇਨਪੁਟ ਸ਼ਕਤੀ ਐਗਜ਼ੀਟ ਸ਼ਕਤੀ ਅਤੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਮੋਟਰ ਦੇ ਸ਼ਾਫਟ ਲੋਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟਾ ਵਾਧਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਮੋਟਰ ਦੀ ਐਗਜ਼ੀਟ ਸ਼ਕਤੀ ਵਧਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਸ ਦੀ ਇਨਪੁਟ ਸ਼ਕਤੀ ਅਤੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਇੱਕ ਨੇਟ ਰੀਟਾਰਡਿੰਗ ਟਾਰਕ ਦੀ ਰਚਨਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਮੋਟਰ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਤੋਂ ਘੱਟ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਰੀਟਾਰਡਿੰਗ ਟਾਰਕ ਮੋਟਰ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਮੋਟਰ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਫੇਜ਼ ਕੋਣ ਵਿਚ ਵਾਧਾ ਹੋਇਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਇਨਪੁਟ ਸ਼ਕਤੀ ਐਗਜ਼ੀਟ ਸ਼ਕਤੀ ਅਤੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਟ੍ਰਾਂਸੀਅੰਟ ਅੰਤਰਾਲ ਦੌਰਾਨ, ਕਿਉਂਕਿ ਮੋਟਰ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਇਨਪੁਟ ਸ਼ਕਤੀ ਮੈਕਾਨਿਕਲ ਲੋਡ ਦੇ ਬੰਦੋਬਸਤ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਲੋਡ ਦੀ ਲੋੜ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਰੋਟੇਟਿੰਗ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਟੋਰਡ ਊਰਜਾ ਤੋਂ ਲਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਮੋਟਰ ਇਕੁਲੀਬ੍ਰਿਅਮ ਬਿੰਦੂ ਦੇ ਆਲਾਵਾ ਝੁਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਅਖੀਰ ਵਿੱਚ ਇਹ ਰੁਕ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਾਂ ਸਹਿਯੋਗ ਖੋ ਦਿੰਦੀ ਹੈ।
ਇੱਕ ਸਿਸਟਮ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਲੋਡ ਲਾਗੁ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਲੋਡ ਮੈਸ਼ੀਨ ਉੱਤੇ ਬਹੁਤ ਜਲਦੀ ਲਾਗੁ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਸਥਿਰਤਾ ਖੋ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
ਨੇਚੇ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਸਮੀਕਰਣ ਇੱਕ ਮੋਟਰ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਿਤ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸ਼ਕਤੀ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਲੋਡ ਤਦ ਹੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਸ਼ਕਤੀ ਦਾ ਕੋਣ (δ) ਲੋਡ ਦਾ ਕੋਣ (β) ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਲੋਡ ਇਸ ਹਾਲਤ ਤੱਕ ਵਧ ਸਕਦਾ ਹੈ; ਇਸ ਬਿੰਦੂ ਤੋਂ ਪਾਰ, ਕਿਸੇ ਵੀ ਹੋਰ ਲੋਡ ਦੀ ਵਾਧਾ ਕਰਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੈਸ਼ੀਨ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਦੇ ਨਿਵਾਲੇ ਕਾਰਨ ਸਹਿਯੋਗ ਖੋ ਦਿੰਦੀ ਹੈ।
ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਕਮੀ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਰੋਟੇਟਿੰਗ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਟੋਰਡ ਊਰਜਾ ਦੁਆਰਾ ਪੂਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਗਤੀ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜੈਸੇ ਜੈਸੇ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਕਮੀ ਵਧਦੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਕੋਣ ਧੀਰੇ-ਧੀਰੇ ਘੱਟ ਹੋਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਮੋਟਰ ਰੁਕ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਕਿਸੇ ਵੀ ਦਿੱਤੇ ਗਏ δ ਲਈ, ਮੋਟਰ ਅਤੇ ਜਨਰੇਟਰ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਿਤ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਅੰਤਰ ਲਾਈਨ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਲਾਈਨ ਦੀ ਰੀਜਿਸਟੈਂਸ ਅਤੇ ਸ਼ੁੰਟ ਐਡਮਿਟੈਂਸ ਨੈਗਲੈਕਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਐਲਟ੍ਰਨੇਟਰ ਅਤੇ ਮੋਟਰ ਦੀ ਵਿਚ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਿਚ ਵਿਵਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ, X - ਲਾਈਨ ਰੀਅਕਟੈਂਸ
VG - ਜਨਰੇਟਰ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ
VM - ਮੋਟਰ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ
δ - ਲੋਡ ਕੋਣ
PM - ਮੋਟਰ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ
PG - ਮੋਟਰ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ
Pmax - ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸ਼ਕਤੀ
ਸਥਿਰ-ਅਵਸਥਾ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਤਰੀਕੇ
ਐਲਟ੍ਰਨੇਟਰ ਅਤੇ ਮੋਟਰ ਦੀ ਵਿਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੋਵਾਂ ਦੀਆਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੋਟਿਵ ਫੋਰਸਿਆਂ (EMFs) ਦੇ ਉਤਪਾਦ ਦੀ ਸਹਿਯੋਗੀ ਅਤੇ ਲਾਈਨ ਰੀਅਕਟੈਂਸ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤਿਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਥਿਰ-ਅਵਸਥਾ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਦੋ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
