مهندسی سیستمهای قدرت بخش وسیع و مهمی از مطالعات مهندسی برق را تشکیل میدهد. این دانش عمدتاً با تولید برق و انتقال آن از سمت فرستنده به سمت گیرنده براساس نیازها و با حداقل ضایعات مواجه است. قدرت معمولاً به دلیل تغییر بار یا اختلالات متغیر است.
به همین دلایل، مفهوم پایداری سیستم قدرت در این حوزه اهمیت بسیاری دارد. این مفهوم برای تعریف توانایی سیستم در بازگرداندن عملکرد خود به حالت پایدار در کوتاهترین زمان ممکن پس از رخ دادن هرگونه تغییر یا اختلال استفاده میشود. از قرن بیستم تا امروز، تمامی ایستگاههای تولید برق بزرگ در سراسر جهان به طور عمده بر سیستم AC به عنوان گزینه مؤثر و اقتصادیترین برای تولید و انتقال برق تکیه کردهاند.
در نیروگاهها، چندین ژنراتور همزمان به باس (خط) که دارای فرکانس و توالی فاز یکسان با ژنراتورها است، متصل میشوند. بنابراین، برای عملکرد پایدار، ما باید باس را با ژنراتورها در طول کل مدت تولید و انتقال همزمان کنیم. 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 ناشی از روشن یا خاموش کردن بار یا به دلیل تغییرات خط 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 در بخش خاصی از سیستم که تحت تأثیر تغییرات خط یا جریان نامنظم قرار گرفته است. با درک این مفاهیم مرتبط با پایداری سیستم قدرت، حال به بررسی انواع مختلف پایداری میپردازیم.
پایداری سیستم قدرت یا پایداری همزمان یک سیستم قدرت میتواند به چند نوع مختلف تقسیم شود بسته به ماهیت اختلال، و برای تحلیل موفق، میتوان آن را به سه نوع زیر طبقهبندی 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 (مثل نوسانات بار معمول یا عملکرد تنظیمکننده ولتاژ خودکار) تعریف میشود. این فقط در صورت تغییر بسیار تدریجی و بسیار کوچک قدرت در نظر گرفته میشود.
در صورتی که جریان قدرت از طریق مدار از حداکثر قدرت مجاز فراتر رود، احتمال دارد که یک دستگاه یا گروهی از دستگاهها از عملکرد همزمان خود بازماند و نتیجه آن اختلالات بیشتری خواهد بود. در چنین وضعیتی، حد پایداری حالت پایدار سیستم به گفته میرسد، 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 یا حذف ناگهانی بار، عملیات سوئیچینگ، خطاهای خط یا از دست دادن برانگیزش، پایداری گذرا سیستم مورد استفاده قرار میگیرد. این در واقع به توانایی سیستم در حفظ همزمانی پس از یک اختلال که برای مدت معقولی به طول میانجامد، میپردازد. و حداکثر قدرتی که از طریق شبکه بدون از دست دادن پایداری پس از یک دوره اختلال طولانی مجاز است، به عنوان پایداری گذرا سیستم شناخته میشود. فراتر رفتن از این مقدار حداکثر 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 با اختلالات کوچکی که برای حدود ۱۰ تا ۳۰ ثانیه ادامه دارند، مرتبط است.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
