శక్తి వ్యవస్థలో స్థిరావస్థ స్థిరత: నిర్వచనం, కారణాలు, మరియు ప్రతిపదికరణ విధానాలు

స్థిరావస్థ స్థిరతని నిర్వచనం

స్థిరావస్థ స్థిరతనిని, చిన్న ప్రభావం వల్ల ఒక విద్యుత్ శక్తి వ్యవస్థ తన మొదటి పనిప్రక్రియను కొనసాగించడం లేదా ప్రభావం కొనసాగినప్పుడు మొదటి పనిప్రక్రియను దగ్గరగా ఉండే అవస్థకు ఎదిగించడంగా నిర్వచించవచ్చు. ఈ భావన విద్యుత్ శక్తి వ్యవస్థ ప్లానింగ్ మరియు డిజైన్, ప్రత్యేక స్వయంగా నియంత్రణ పరికరాల వికాసం, కొత్త వ్యవస్థ ఘటకాల ప్రారంభం, మరియు పనిప్రక్రియల సవరణలలో ముఖ్యమైన ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంటుంది.

స్థిరావస్థ స్థిరతని హద్దును ముఖ్యంగా విశ్లేషించడం విద్యుత్ శక్తి వ్యవస్థ విశ్లేషణలో అవసరం, ఇది నిర్దిష్ట స్థిరావస్థ పరిస్థితుల కింద వ్యవస్థ ప్రదర్శనను సరిచూసే, స్థిరతని హద్దులను నిర్ధారించే, క్షణిక ప్రక్రియలను గుణాంకంగా విశ్లేషించే, మరియు ప్రోత్సాహకరణ వ్యవస్థ రకం మరియు దాని నియంత్రణలు, నియంత్రణ మోడ్లు, ప్రోత్సాహకరణ మరియు స్వయంగా నియంత్రణ వ్యవస్థల పారామెటర్లను విశ్లేషించే అవసరం కలిగి ఉంటుంది.

స్థిరతని అవసరాలు స్థిరతని హద్దు, స్థిరావస్థ పరిస్థితులలో విద్యుత్ శక్తి గుణమైన సమాధానం, మరియు క్షణిక ప్రదర్శనం ద్వారా నిర్ధారించబడతాయి. స్థిరావస్థ స్థిరతని హద్దు అనేది వ్యవస్థలో ఒక నిర్దిష్ట బిందువు వద్ద ప్రగత్యాస్థంగా పెరిగినప్పుడు అస్థిరతనికి ప్రభావం ప్రదానం చేయకపోవే అత్యధిక శక్తి ప్రవాహాన్ని సూచిస్తుంది.

విద్యుత్ శక్తి వ్యవస్థ విశ్లేషణలో, ఒకే ఖండంలోని అన్ని యంత్రాలను అందుకున్న బిందువు వద్ద ఒక పెద్ద యంత్రంగా చూస్తారు—ఎందుకంటే వాటిని ఒకే బస్‌స్‌కు అనుసంధానం లేకుండా మరియు చాలా ప్రతికీర్తి మధ్య విభజించబడుతుంది. పెద్ద పరిమాణంలోని వ్యవస్థలను సాధారణంగా స్థిర వోల్టేజ్ ఉన్నంతగా మరియు అనంత బస్సు గా మోడలైజ్ చేయబడతాయి.

ఒక జనరేటర్ (G), ఒక ట్రాన్స్మిషన్ లైన్, మరియు ఒక సంక్రమణ మోటర్ (M) ఫంక్షన్ గా ఉపయోగించే వ్యవస్థను పరిగణించండి.

క్రింది వ్యక్తీకరణం జనరేటర్ G మరియు సంక్రమణ మోటర్ M ద్వారా ఉత్పన్నం చేయబడే శక్తిని ఇస్తుంది.

క్రింది వ్యక్తీకరణం జనరేటర్ G మరియు సంక్రమణ మోటర్ M ద్వారా ఉత్పన్నం చేయబడే అత్యధిక శక్తిని ఇస్తుంది

ఇక్కడ, A, B, D అనేవి రెండు-ప్రాంత యంత్రం యొక్క సామాన్యీకృత స్థిరాంకాలను సూచిస్తాయి. పై వ్యక్తీకరణం వాట్స్ లో శక్తిని ఇస్తుంది, ప్రతి ప్హేజీ విధానం లో కాల్కులేట్ చేయబడుతుంది—ప్రయోగించబడుతున్న వోల్టేజ్‌లు వోల్ట్లో ప్హేజీ వోల్టేజ్‌లైనాలు అనుమానం చేయబడుతున్నంత వరకు.

వ్యవస్థ అస్థిరతనికి కారణాలు

అనంత బస్‌బార్ వద్ద కన్నెక్ట్ చేయబడిన సంక్రమణ మోటర్‌ను పరిగణించండి, స్థిర వేగం వద్ద పని చేస్తుంది. దాని ఇన్‌పుట్ శక్తి ఆఉట్పుట్ శక్తి మరియు నష్టాల మొత్తంకు సమానం. మోటర్‌కు కన్నెక్ట్ చేయబడిన షాఫ్ట్ లోడ్‌కు చిన్న పెరుగుదల జోడించబడినప్పుడు, మోటర్ ఆఉట్పుట్ శక్తి పెరుగుతుంది, ఇన్‌పుట్ శక్తి మారదు. ఇది మోటర్ వేగాన్ని తక్కువ చేసే నేటి నిరోధక టార్క్ సృష్టిస్తుంది.

నేటి నిరోధక టార్క్ మోటర్ వేగాన్ని తగ్గించడం వల్ల, మోటర్ యొక్క ఆంతరిక వోల్టేజ్ మరియు వ్యవస్థ వోల్టేజ్ మధ్య ప్రామాణిక కోణం పెరుగుతుంది, ఎంత వరకు విద్యుత్ ఇన్‌పుట్ శక్తి ఆఉట్పుట్ శక్తి మరియు నష్టాల మొత్తంకు సమానం అవుతుంది.

ఈ క్షణిక సమయంలో, మోటర్ యొక్క విద్యుత్ ఇన్‌పుట్ శక్తి మెకానికల్ లోడ్ కంటే తక్కువ ఉంటే, అవసరమైన శక్తిని రోటేటింగ్ వ్యవస్థలో నిల్వ చేసుకున్న శక్తి నుండి తీసుకురావబడుతుంది. మోటర్ సమతుల్య బిందువు చుట్టూ ఒప్పటికి మరియు చివరికి నిలిపివేయబడటానికి లేదా సంక్రమణం తో నష్టపోవటానికి వస్తుంది.

వ్యవస్థ అస్థిరతనిని ఒక పెద్ద లోడ్ లాగా లేదా ఒక లోడ్ చాలా త్వరగా మోటర్‌కు జోడించబడినప్పుడు కూడా నష్టపోతుంది.

క్రింది సమీకరణం మోటర్ చేయగలిగే అత్యధిక శక్తిని వివరిస్తుంది. ఈ అత్యధిక లోడ్ శక్తి శక్తి కోణం (δ) లోడ్ కోణం (β) కి సమానం అయినప్పుడే సాధ్యం. లోడ్ ఈ పరిస్థితి వరకు పెరిగించవచ్చు; ఈ పాటు పైకి లోడ్ మరింత పెరిగినప్పుడు, మోటర్ అనుపాదన శక్తి తక్కువ ఉన్నంత వరకు సంక్రమణం తో నష్టపోతుంది.

శక్తి ఘటనం ప్రారంభమయ్యే సమయంలో, మోటర్ వేగం తగ్గుతుంది. శక్తి ఘటనం పెరిగినంత మోటర్ కోణం తగ్గుతుంది, మోటర్ నిలిపివేయబడటానికి వస్తుంది.

ఏదైనా నిర్దిష్ట δ కోటా మోటర్ మరియు జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పన్నం చేయబడే శక్తి మధ్య వ్యత్యాసం లైన్ నష్టాలను సూచిస్తుంది. లైన్ రిజిస్టన్స్ మరియు షంట్ ఐడమిటెన్స్ తక్కువ ఉన్నంత వరకు, ఆల్టర్నేటర్ మరియు మోటర్ మధ్య ప్రవాహించబడే శక్తిని క్రింది విధంగా వ్యక్తపరచవచ్చు:

ఇక్కడ, X — లైన్ ప్రతికీర్తి

• V_G — జనరేటర్ వోల్టేజ్

• V_M — మోటర్ వోల్టేజ్

• δ — లోడ్ కోణం

• P_M — మోటర్ శక్తి

• P_G — మోటర్ శక్తి

• P_max — అత్యధిక శక్తి

స్థిరావస్థ స్థిరతని హద్దును మెచ్చుకోవడానికి విధానాలు

ఒక ఆల్టర్నేటర్ మరియు మోటర్ మధ్య ప్రవాహించబడే అత్యధిక శక్తి వాటి ఆంతరిక ఎమ్మెఫ్‌ల లబ్దం విలోమానుకున్న లైన్ ప్రతికీర్తికి నుండి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి నుంచి న......