Come introduzione, dobbiamo conoscere la stabilità dello stato di potenza. Si tratta della capacità del sistema di tornare alla sua condizione di stato stabile dopo aver subito determinati disturbi. Ora possiamo considerare un generatore sincrono per comprendere la stabilità del sistema di potenza. Il generatore è in sincronismo con gli altri sistemi a cui è collegato. La linea elettrica collegata ad esso e il generatore avranno la stessa sequenza di fase, tensione e frequenza. Quindi, possiamo dire che la stabilità del sistema di potenza qui è la capacità del sistema di potenza di tornare alla sua condizione stabile senza influire sulla sincronizzazione quando sottoposto a qualsiasi disturbo. Questa stabilità del sistema è classificata in – Stabilità Transitoria, Stabilità Dinamica e Stabilità a Stato Steady.
Stabilità Transitoria: Studio del sistema di potenza sottoposto a improvvisi grandi disturbi.
Stabilità Dinamica: Studio del sistema di potenza sottoposto a piccoli disturbi continui.
È lo studio che implica piccole e graduali variazioni o cambiamenti nello stato di funzionamento del sistema. Lo scopo è determinare il limite superiore di carico nella macchina prima di perdere la sincronizzazione. Il carico viene aumentato lentamente.
La massima potenza che può essere trasferita alla fine ricevente del sistema senza influire sulla sincronizzazione è definita come limite di stabilità a stato steady.
L'equazione degli oscillatori è nota come
Pm → Potenza meccanica
Pe → Potenza elettrica
δ → Angolo di carico
H → Costante di inerzia
ωs → Velocità sincrona
Consideriamo il sistema sopra (figura sopra) che sta operando su un trasferimento di potenza a stato steady di
Supponiamo che la potenza sia aumentata di una piccola quantità, diciamo Δ Pe. Come risultato, l'angolo del rotore diventa
da δ0.
p → frequenza di oscillazione.
L'equazione caratteristica è utilizzata per determinare la stabilità del sistema a causa di piccoli cambiamenti.
Senza perdita di stabilità, il trasferimento massimo di potenza è dato da
Supponiamo, la condizione in cui il sistema è in funzione con un carico inferiore al limite di stabilità a stato steady. Allora, potrebbe oscillare continuamente per un lungo periodo se l'amortizzazione è molto bassa. L'oscillazione persistente è un pericolo per la sicurezza del sistema. La |Vt| dovrebbe essere mantenuta costante per ogni carico regolando l'eccitazione. Questo è per mantenere il limite di stabilità a stato steady.
Un sistema non può mai essere operato al di sopra del suo limite di stabilità a stato steady ma può operare oltre il limite di stabilità transitoria.
Riducendo l'X (reattanza) o aumentando la |E| o aumentando la |V|, è possibile migliorare il limite di stabilità a stato steady del sistema.
Due sistemi per migliorare il limite di stabilità sono l'eccitazione rapida e l'eccitazione elevata.
Per ridurre l'X nella linea di trasmissione che ha alta reattanza, possiamo utilizzare una linea parallela.
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