Estabilidade em Estado Estacionário

Como introdução, precisamos entender a estabilidade de estado de potência. Trata-se realmente da capacidade do sistema de retornar à sua condição de estado estável após ser submetido a certas perturbações. Podemos agora considerar um gerador síncrono para entender a estabilidade do sistema de potência. O gerador está em sincronismo com o outro sistema conectado a ele. A barra conectada a ele e o gerador terão a mesma sequência de fases, tensão e a frequência. Portanto, podemos dizer que a estabilidade do sistema de potência aqui é a capacidade do sistema de potência de voltar à sua condição estável sem afetar o sincronismo quando submetido a quaisquer perturbações. Esta estabilidade do sistema é classificada em – Estabilidade Transitória, Estabilidade Dinâmica e Estabilidade de Estado Estável.

Estabilidade Transitória: Estudo do sistema de potência sujeito a perturbações repentinas e grandes.
Estabilidade Dinâmica: Estudo do sistema de potência sujeito a pequenas perturbações contínuas.

Estabilidade de Estado Estável

É o estudo que implica variações ou mudanças pequenas e graduais no estado de funcionamento do sistema. O objetivo é determinar o limite superior de carga na máquina antes de perder o sincronismo. A carga é aumentada lentamente.

A maior potência que pode ser transferida para o extremo receptor do sistema sem afetar o sincronismo é denominada limite de estabilidade de estado estável.

A equação de oscilações é conhecida por

Pm → Potência mecânica
Pe → Potência elétrica
δ → Ângulo de carga
H → Constante de inércia
ωs → Velocidade síncrona

Considere o sistema acima (figura acima) que está operando com uma transferência de potência de estado estável de
Suponha que a potência seja aumentada por uma pequena quantidade, digamos Δ Pe. Como resultado, o ângulo do rotor torna-se
de δ0.

p → frequência de oscilação.
A equação característica é usada para determinar a estabilidade do sistema devido a pequenas mudanças.

Condições para a Estabilidade do Sistema

Sem perda de estabilidade, a transferência máxima de potência é dada por

Suponha a condição em que o sistema está em operação com uma potência inferior ao limite de estabilidade de estado estável. Então, pode oscilar continuamente por um longo período se a amortecimento for muito baixo. A oscilação persistente é um risco para a segurança do sistema. O |Vt| deve ser mantido constante para cada carga ajustando a excitação. Isso é para manter o limite de estabilidade de estado estável.

• Um sistema nunca pode ser operado acima de seu limite de estabilidade de estado estável, mas pode operar além do limite de estabilidade transitória.

• Reduzindo o X (reatância) ou aumentando o |E| ou aumentando o |V|, é possível melhorar o limite de estabilidade de estado estável do sistema.

• Dois sistemas para melhorar o limite de estabilidade são a tensão de excitação rápida e a tensão de excitação mais alta.

• Para reduzir o X na linha de transmissão que tem alta reatância, podemos usar uma linha paralela.

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