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.
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.
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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