مهندسی سیستمهای قدرت بخش وسیع و مهمی از مطالعات مهندسی برق را تشکیل میدهد. این موضوع عمدتاً به تولید برق الکتریکی و انتقال آن از سمت فرستنده به سمت گیرنده بر اساس نیازها، با حداقل خسارات مربوط میشود. قدرت غالباً به دلیل تغییر بار یا به دلیل اختلالات تغییر میکند.
به همین دلایل، اصطلاح پایداری سیستم قدرت در این زمینه از اهمیت بالایی برخوردار است. این اصطلاح برای تعریف توانایی سیستم در بازگرداندن عملکرد خود به حالت پایدار در کوتاهترین زمان ممکن پس از رخ دادن هرگونه تغییرات یا اختلالات استفاده میشود. از اواسط قرن بیستم تا کنون، تمامی ایستگاههای تولید برق بزرگ در سراسر جهان عمدتاً بر سیستم جریان متناوب (AC) به عنوان گزینه مؤثر و اقتصادیترین برای تولید و انتقال برق الکتریکی متکی بودهاند.
در نیروگاهها، چندین ژنراتور همزمان به بوسیلهای که دارای همان سرعت موج و توالی فازی ژنراتورها میباشد، متصل میشوند. بنابراین، برای عملکرد پایدار، باید بوسیله را با ژنراتورها در طول کل مدت تولید و انتقال همزمان نگه داریم. به همین دلیل، پایداری سیستم قدرت نیز به عنوان پایداری همزمان شناخته میشود و به عنوان توانایی سیستم در بازگشت به همزمانی پس از رخ دادن هرگونه اختلال به دلیل روشن و خاموش کردن بار یا به دلیل تغییرات خطی تعریف میشود. برای درک بهتر پایداری، عامل دیگری نیز باید در نظر گرفته شود، و آن حد پایداری سیستم است. حد پایداری تعریف میکند که حداکثر قدرت مجاز برای جریان از طریق بخش خاصی از سیستم که تحت تأثیر اختلالات خطی یا جریان نامناسب قرار گرفته است. با درک این اصطلاحات مرتبط با پایداری سیستم قدرت، حال به بررسی انواع مختلف پایداری میپردازیم.
پایداری سیستم قدرت یا پایداری همزمان یک سیستم قدرت میتواند چند نوع مختلف باشد بسته به ماهیت اختلال، و برای تحلیل موفق، میتوان آن را به سه نوع زیر تقسیمبندی کرد:
پایداری حالت پایدار.
پایداری گذرا.
پایداری پویا.
پایداری حالت پایدار یک سیستم قدرت به عنوان توانایی سیستم در بازگرداندن خود به پیکربندی پایدار پس از یک اختلال کوچک در شبکه (مانند نوسانات بار معمول یا عملکرد تنظیمکننده ولتاژ خودکار) تعریف میشود. این فقط در حالت تغییر بسیار تدریجی و بسیار کوچک قدرت میتواند در نظر گرفته شود.
در صورتی که جریان قدرت از طریق مدار از حداکثر قدرت مجاز فراتر رود، احتمال دارد که یک ماشین یا گروهی از ماشینها دیگر قادر به عملکرد همزمان نباشند و نتیجتاً اختلالات بیشتری رخ دهد. در چنین وضعیتی، حد حالت پایدار سیستم به حد خود رسیده است، یا به عبارت دیگر، حد پایداری حالت پایدار یک سیستم به حداکثر مقدار قدرت اشاره دارد که از طریق سیستم بدون از دست دادن پایداری حالت پایدار مجاز است.
پایداری گذرا یک سیستم قدرت به توانایی سیستم در رسیدن به حالت پایدار پس از یک اختلال بزرگ در شرایط شبکه اشاره دارد. در تمام موارد مرتبط با تغییرات بزرگ در سیستم مانند اعمال ناگهانی یا حذف بار، عملیات کلیدزنی، اختلالات خط یا از دست دادن برانگیزش، پایداری گذرا سیستم مطرح میشود. این در واقع به توانایی سیستم در حفظ همزمانی پس از یک اختلال که برای مدت مناسبی پایدار است، میپردازد. و حداکثر قدرت که از طریق شبکه بدون از دست دادن پایداری پس از یک دوره اختلال پایدار مجاز است، به عنوان پایداری گذرا سیستم شناخته میشود. فراتر از آن مقدار مجاز برای جریان قدرت، سیستم به طور موقت ناپایدار خواهد شد.
پایداری پویا یک سیستم به پایداری مصنوعی داده شده به یک سیستم ذاتاً ناپایدار توسط وسایل کنترل خودکار اشاره دارد. این مورد به اختلالات کوچک که معمولاً بین ۱۰ تا ۳۰ ثانیه طول میکشند، مربوط است.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
