En introduction, nous devons connaître la stabilité d'état du système. Il s'agit réellement de la capacité du système à revenir à son état stable après avoir subi certaines perturbations. Nous pouvons maintenant considérer un générateur synchrone pour comprendre la stabilité du système électrique. Le générateur est en synchronisme avec les autres systèmes connectés à lui. Le bus connecté à lui et le générateur auront la même séquence de phase, tension et fréquence. Ainsi, on peut dire que la stabilité du système électrique ici est la capacité du système électrique à revenir à son état stable sans affecter le synchronisme lorsqu'il est soumis à des perturbations. Cette stabilité du système est classée en - Stabilité transitoire, Stabilité dynamique et Stabilité d'état stable.
Stabilité transitoire: Étude du système électrique soumis à des perturbations majeures soudaines.
Stabilité dynamique: Étude du système électrique soumis à de petites perturbations continues.
Il s'agit de l'étude qui implique de petites et progressives variations ou modifications de l'état de fonctionnement du système. L'objectif est de déterminer la limite supérieure de charge de la machine avant de perdre le synchronisme. La charge est augmentée lentement.
La puissance maximale qui peut être transférée à l'extrémité réceptrice du système sans affecter le synchronisme est appelée limite de stabilité d'état stable.
L'équation des oscillations est connue par
Pm → Puissance mécanique
Pe → Puissance électrique
δ → Angle de charge
H → Constante d'inertie
ωs → Vitesse synchrone
Considérons le système ci-dessus (figure ci-dessus) qui fonctionne sur un transfert de puissance d'état stable de
Supposons que la puissance soit augmentée d'une petite quantité, disons Δ Pe. En conséquence, l'angle du rotor devient
à partir de δ0.
p → fréquence d'oscillation.
L'équation caractéristique est utilisée pour déterminer la stabilité du système en raison de petites modifications.
Sans perte de stabilité, le transfert de puissance maximal est donné par
Supposons que le système fonctionne avec une puissance inférieure à la limite de stabilité d'état stable. Alors, il peut osciller continuellement pendant une longue période si l'amortissement est très faible. Les oscillations persistantes représentent un danger pour la sécurité du système. Le |Vt| doit être maintenu constant pour chaque charge en ajustant l'excitation. Cela permet de maintenir la limite de stabilité d'état stable.
Un système ne peut jamais être opéré au-delà de sa limite de stabilité d'état stable, mais il peut fonctionner au-delà de la limite de stabilité transitoire.
En réduisant la X (réactance) ou en augmentant la |E| ou en augmentant la |V|, l'amélioration de la limite de stabilité d'état stable du système est possible.
Deux systèmes pour améliorer la limite de stabilité sont la tension d'excitation rapide et la tension d'excitation élevée.
Pour réduire la X dans la ligne de transmission ayant une forte réactance, on peut utiliser une ligne parallèle.
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