Als Einführung müssen wir uns mit der Stabilität im stationären Zustand vertraut machen. Es handelt sich dabei um die Fähigkeit des Systems, nach bestimmten Störungen in seinen stabilen Zustand zurückzukehren. Wir können nun einen synchronen Generator betrachten, um die Stabilität des Stromnetzes zu verstehen. Der Generator ist mit dem angeschlossenen System synchronisiert. Die Busleitungen und der Generator haben die gleiche Phasenfolge, Spannung und Frequenz. Daher können wir sagen, dass die Stabilität des Stromnetzes hier die Fähigkeit des Systems ist, bei jeder Störung ohne Beeinträchtigung der Synchronisation in seinen stabilen Zustand zurückzukehren. Diese Systemstabilität wird in – transiente Stabilität, dynamische Stabilität und Stabilität im stationären Zustand unterteilt.
Transiente Stabilität: Untersuchung von Stromsystemen, die plötzlichen schwerwiegenden Störungen ausgesetzt sind.
Dynamische Stabilität: Untersuchung von Stromsystemen, die kontinuierlich kleinen Störungen ausgesetzt sind.
Es handelt sich um eine Untersuchung, die kleine und allmähliche Veränderungen oder Änderungen im Arbeitszustand des Systems beinhaltet. Das Ziel besteht darin, den Höchstwert der Belastung in der Maschine zu bestimmen, bevor die Synchronisation verloren geht. Die Last wird langsam erhöht.
Die höchste Leistung, die an das Empfangsende des Systems übertragen werden kann, ohne die Synchronisation zu beeinträchtigen, wird als Grenze der Stabilität im stationären Zustand bezeichnet.
Die Pendelgleichung lautet
Pm → Mechanische Leistung
Pe → Elektrische Leistung
δ → Lastwinkel
H → Trägheitskonstante
ωs → Synchrongeschwindigkeit
Betrachten Sie das obige System (siehe Abbildung oben), das bei einer ständigen Leistungsübertragung von
Nehmen wir an, die Leistung wird um einen kleinen Betrag, sagen wir Δ Pe, erhöht. Als Ergebnis wird der Rotorwinkel
von δ0.
p → Schwingungsfrequenz.
Die charakteristische Gleichung wird verwendet, um die Systemstabilität aufgrund kleiner Änderungen zu bestimmen.
Ohne Stabilitätsverlust wird die maximale Leistungstransfer durch
Angenommen, das System arbeitet mit einer geringeren Leistung als die Grenze der Stabilität im stationären Zustand. Dann kann es, wenn die Dämpfung sehr gering ist, über einen längeren Zeitraum hinweg kontinuierlich schwingen. Anhaltende Schwingungen stellen eine Gefahr für die System Sicherheit dar. Die |Vt| sollte für jede Last durch Anpassung der Erregung konstant gehalten werden. Dies dient dazu, die Grenze der Stabilität im stationären Zustand aufrechtzuerhalten.
Ein System kann niemals höher als seine Grenze der Stabilität im stationären Zustand betrieben werden, aber es kann über die Grenze der transitorischen Stabilität hinaus betrieben werden.
Durch die Reduzierung der Reaktanz X oder durch die Erhöhung der Spannung |E| oder durch die Erhöhung der Spannung |V| ist eine Verbesserung der Grenze der Stabilität im stationären Zustand des Systems möglich.
Zwei Systeme zur Verbesserung der Stabilitätsgrenze sind schnelle Erreger-Spannung und höhere Erreger-Spannung.
Um die Reaktanz X in der Übertragungsleitung, die eine hohe Reaktanz hat, zu reduzieren, können wir parallele Leitungen einsetzen.
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