L'enginyeria dels sistemes d'energia elèctrica constitueix una part vasta i important dels estudis d'enginyeria elèctrica. Es centra principalment en la producció d'energia elèctrica i la seva transmissió des de l'extrem emissor fins a l'extrem receptor, segons les necessitats, amb un mínim de pèrdues. La potència sovint canvia degut a variacions de càrrega o pertorbacions.
Per aquest motiu, el terme estabilitat del sistema d'energia elèctrica té una importància extrema en aquest camp. S'utilitza per definir la capacitat del sistema per tornar a la seva condició d'estat estacionari en el temps més curt possible després de haver passat per qualsevol transiciència o pertorbació. Des del segle XX fins avui, totes les principals centrals generadores d'energia elèctrica al món han confiat principalment en el sistema CA com a opció més eficaç i econòmica per a la generació i transmissió d'energia elèctrica.
En centrals elèctriques, diversos generadors síncrons es connecten a la barra amb la mateixa freqüència i seqüència de fase que els generadors. Per tant, per a una operació estable, hem de sincronitzar la barra amb els generadors durant tota la durada de la generació i transmissió. Per aquest motiu, l'estabilitat del sistema d'energia elèctrica també es coneix com a estabilitat síncrona i es defineix com la capacitat del sistema per tornar a la sincronia després de haver passat per alguna pertorbació deguda a l'activació o desactivació de càrrega o a la transiciència de línia. Per entendre millor l'estabilitat, cal considerar un altre factor, que és el límit d'estabilitat del sistema. El límit d'estabilitat defineix la màxima potència permès per fluir a través d'una part específica del sistema per a la qual està subjecte a pertorbacions de línia o flux de potència defectuós. Havent entès aquestes terminologies relacionades amb l'estabilitat del sistema d'energia elèctrica, veurem ara els diferents tipus d'estabilitat.
L'estabilitat del sistema d'energia elèctrica o l'estabilitat síncrona d'un sistema d'energia elèctrica pot ser de diversos tipus, depenent de la naturalesa de la pertorbació, i per a una anàlisi exitosa, es pot classificar en els tres tipus següents:
Estabilitat d'estat estacionari.
Estabilitat transitoria.
Estabilitat dinàmica.
L'estabilitat d'estat estacionari d'un sistema d'energia elèctrica es defineix com la capacitat del sistema per tornar-se a la seva configuració estable després d'una petita pertorbació en la xarxa (com fluctuacions normals de càrrega o l'acció d'un regulador automàtic de tensió). Només es pot considerar durant un canvi de potència molt gradual i infinitesimal.
En cas que el flux de potència a través del circuit superi la màxima potència permès, hi ha possibilitat que una màquina específica o un grup de màquines deixin de funcionar en sincronia, provocant encara més pertorbacions. En aquesta situació, es diu que s'ha assolit el límit d'estat estacionari del sistema, o dit d'una altra manera, el límit d'estabilitat d'estat estacionari d'un sistema es refereix a la màxima quantitat de potència permès a través del sistema sense perdre la seva estabilitat d'estat estacionari.
L'estabilitat transitoria d'un sistema d'energia elèctrica es refereix a la capacitat del sistema per arribar a una condició estable després d'una gran pertorbació en la condició de la xarxa. En tots els casos relacionats amb grans canvis en el sistema com l'aplicació o eliminació súbita de càrrega, operacions de commutació, fallades de línia o pèrdues per a l'excitació, l'estabilitat transitoria del sistema entra en joc. De fet, tracta la capacitat del sistema per mantenir la sincronia després d'una pertorbació que duri un període raonablement llarg. I la màxima potència permès per fluir a través de la xarxa sense perdre l'estabilitat després d'un període sostenut de pertorbació es refereix com a estabilitat transitoria del sistema. Superar aquest valor màxim permès per al flux de potència, el sistema seria temporalment inestable.
L'estabilitat dinàmica d'un sistema denota l'estabilitat artificial donada a un sistema inherentment inestable mitjançant mitjans controlats automàticament. Està relacionada amb petites pertorbacions que duren uns 10 a 30 segons.
Declaració: Respecteu l'original, bons articles mereixen ser compartits, si hi ha infracció de drets d'autor contacteu per eliminar.
