Способността на синхронна електроенергийна система да се върне към стабилно състояние и да запази синхронизацията си след относително голямо разтърсване, произтичащо от общи ситуации като включване и изключване на елементи на веригата или премахване на дефекти, и т.н., се нарича преходна стабилност в електроенергийната система. Често системите за производство на електроенергия са подложени на такива дефекти, затова е много важно инженерите по електроенергетика да са добре запознати с условията за стабилност на системата.
Обикновено изследванията, свързани с преходната стабилност в електроенергийната система, се провеждат във времеви интервал, равен на времето, необходимо за един цикъл, което приблизително е около 1 секунда или дори по-малко. Ако системата се оказа стабилна по време на първия цикъл, приемаме, че разтърсването ще намалее в последващите цикли и системата ще бъде стабилна след това, както е случаят. Сега, за да определим математически дали системата е стабилна или не, трябва да изведем уравнението за колебание на електроенергийната система.
За да определим преходната стабилност на електроенергийната система, използвайки уравнение за колебание, нека разгледаме синхронен генератор, който е подканан с входен валов мощност PS, произвеждащ механичен момент, равен на TS, както е показано на фигурата по-долу. Това кара машината да се върти със скорост ω рад/сек, а изходният електромагнитен момент и мощност, генерирана на приемащата страна, се изразяват като TE и PE съответно.
Когато синхронният генератор е подканан от едната страна и константен товар е приложен от другата, има някакво относително ъглово разместяване между оста на ротора и магнитното поле на статора, известно като ъгъл на товара δ, който е директно пропорционален на товара на машината. В този момент машината се счита, че работи в стабилно състояние.
Ако внезапно добавим или премахнем товар от машината, роторът съответно забавя или ускорява във връзка с магнитното поле на статора. Работното състояние на машината сега става нестабилно и роторът сега се казва, че колебае спрямо полето на статора, а уравнението, което получаваме, даващо относителното движение на ъгъла на товара δ спрямо магнитното поле на статора, се нарича уравнение за колебание за преходната стабилност на електроенергийната система.
Тук, за да разберем, разглеждаме случая, когато синхронен генератор е внезапно приложен с увеличена електромагнитна нагрузка, която води до нестабилност, като прави PE по-малко от PS, тъй като роторът забавя. Сега увеличената мощност, необходима за ускоряване, за да се върне машината към стабилно състояние, е дадена от,
Подобно, ускоряващият момент е даден от,
Сега знаем, че
(тъй като T = ток × ъглово ускорение)
Освен това, ъгловият момент, M = Iω
Но тъй като при товарене ъгловото разместяване θ варира непрекъснато с времето, както е показано на фигурата по-долу, можем да напишем.
Двойно диференцирайки горното уравнение спрямо времето, получаваме,
където ъгловото ускорение
Така можем да напишем,
Сега електромагнитната мощност, предавана, е дадена от,
Така можем да напишем,
Това се нарича уравнение за колебание за преходна стабилност в електроенергийната система.
Заявление: Почитайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата на авторската собственост, моля се обратете за изтриване.
