Die Verstaan van Spanningsstabiliteit in Kragstelsels: Groot vs. Klein Storing en Stabiliteitslimiete
Definisie van Spanningsstabiliteit
Spanningsstabiliteit in 'n kragverskaffingstelsel word gedefinieer as die vermoë om aanvaarbare spannings by al die busse te handhaaf onder beide normale bedryfstoestande en na blootstelling aan 'n verstoring. Tensy 'n fout of verstoring plaasvind, bly die stelsel se spannings stabiel; wanneer egter 'n fout of verstoring voorkom, kan spanningsinstabiliteit ontstaan, wat lei tot 'n progressiewe en onbeheersbare spanningsdaling. Spanningsstabiliteit word soms as "ladingstabiliteit" verwys.
Spanningsinstabiliteit kan spanningsinslag veroorsaak indien die pos-verstoringse evenwichtsspanning naby lading onder aanvaarbare limiete val. Spanningsinslag is 'n proses waarin spanningsinstabiliteit lei tot 'n uitermate lae spanningsprofiel oor kritiese dele van die stelsel, wat potensieel 'n totale of gedeeltelike swartuitval kan veroorsaak. Dit is belangrik om op te merk dat die terme "spanningsinstabiliteit" en "spanningsinslag" dikwels omskakelbaar gebruik word.
Klassifikasie van Spanningsstabiliteit
Spanningsstabiliteit word in twee hooftipes geklassifiseer:
Grootverstoring Spanningsstabiliteit: Hiermee word die stelsel se vermoë om spanningsbeheer na groot verstoringe, soos stelsel foute, plotselinge lading- of generasieverlies, te handhaaf, aangedui. Die assessering van hierdie vorm van stabiliteit vereis die analise van die stelsel se dinamiese prestasie oor 'n tydperk wat lank genoeg is om die gedrag van toestelle soos belastings-tapveranderende transformateurs, generator veldbeheer en stroombepalings rekening hou. Grootverstoring spanningsstabiliteit word tipies met nie-lineêre tydgebiedsimulasies met akkurate stelselmodelle bestudeer.
Kleinverstoring Spanningsstabiliteit: 'n Kragverskaffingstelsel se operasietoestand vertoon kleinverstoring spanningsstabiliteit indien, na min verstoringe, spannings naby lading óf onveranderd bly óf dicht by hul voor-verstoringwaardes bly. Hierdie konsep is nou verbind aan gestadige toestande en kan met klein-signal stelselmodelle geanaliseer word.
Spanningsstabiliteitslimiet
Die spanningsstabiliteitslimiet is die kritiese drempel in 'n kragverskaffingstelsel waarbo geen hoeveelheid reaktiewe kraginspuiting kan spannings herstel tot hul nominale vlakke nie. Tot by hierdie limiet kan stelselspannings deur reaktiewe kraginspuiting aangepas word terwyl stabiliteit behou word.Die kragoordrag oor 'n verlieslose lyn word gegee deur:
waar P = krag wat per fase oorgedra word
Vs = send-einde fase-spanning
Vr = ontvang-einde fase-spanning
X = oordragreaktans per fase
δ = fasehoek tussen Vs en Vr.
Aangesien die Lyn verliesloos is
Met die aanname dat die kraggenerasie konstant is,
Vir maksimum kragoordrag: δ = 90º, sodat as δ→∞
Die bovereenvloeiende vergelyking bepaal die posisie van die kritieke punt op die kurwe van δ versus Vs, met die aanname dat die ontvang-einde spanning konstant bly.'n Soortgelyke resultaat kan afgelei word deur die aanname dat die send-einde spanning konstant is en Vr as 'n veranderlike parameter behandel wanneer die stelsel geanaliseer word. In hierdie scenario is die resulterende vergelyking
Die reaktiewe kraguitdrukking by die ontvang-einde bus kan geskryf word as
Die bovereenvloeiende vergelyking verteenwoordig die gestadige-toestand spanningsstabiliteitslimiet. Dit dui daarop dat, by die gestadige-toestand stabiliteitslimiet, die reaktiewe krag na oneindigheid neig. Dit impliseer dat die afgeleide dQ/dVr nul word. Dus, die rotorhoek stabiliteitslimiet onder gestadige-toestand omstandighede saamval met die gestadige-toestand spanningsstabiliteitslimiet. Verder word die gestadige-toestand spanningsstabiliteit ook beïnvloed deur die lading.
