Κριτήριο Ίσων Επιφανειών

Στην αρχή πρέπει να γνωρίζουμε για τη μελέτη σταθερότητας της ισχύος. Η μελέτη σταθερότητας είναι η διαδικασία για την απόφαση για τη σταθερότητα ενός συστήματος μετά από κάποιες διαταραχές και αυτή ακολουθεί πολλές ενεργειακές ενέργειες (ON και OFF). Στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, το συμπεριφορά του συγχρόνου μηχανήματος μπορεί να έχει κάποιες επιπτώσεις λόγω αυτών των διαταραχών. Η αξιολόγηση αυτών των επιπτώσεων στις μελέτες σταθερότητας είναι οι μελέτες μεταβατικής σταθερότητας και οι μελέτες σταθερής κατάστασης. Η μελέτη σταθερής κατάστασης αναφέρεται στο αν το συγχρονισμός διατηρείται ή όχι όταν το σύστημα υπόκειται σε μικρές διαταραχές. Οι μελέτες μεταβατικής σταθερότητας υποδηλώνουν αν ο συγχρονισμός διατηρείται ή όχι όταν το σύστημα υπόκειται σε μεγάλες ή σοβαρές διαταραχές.
Αυτές οι διαταραχές μπορεί να είναι ένα σύνδεσμος, η εφαρμογή ή η απώλεια ξαφνικά μεγάλου φορτίου ή η απώλεια παραγωγής. Το στόχος αυτής της μελέτης είναι να βρεθεί αν το γωνιακό φορτίο επιστρέφει σε σταθερή τιμή μετά την εξάλειψη της διαταραχής. Εδώ, λύνονται μη γραμμικές εξισώσεις για την καθορισμό της σταθερότητας. Το Κριτήριο Ίσων Περιοχών αφορά τη μεταβατική σταθερότητα. Είναι στην πραγματικότητα ένα πολύ εύκολο γραφικό μέθοδο που χρησιμοποιείται. Χρησιμοποιείται για την απόφαση της μεταβατικής σταθερότητας ενός μηχανήματος ή δύο-μηχανηματικού συστήματος εναντίον απεριόριστου σταθμού.

Κριτήριο Ίσων Περιοχών για Σταθερότητα

Σε μια γραμμή χωρίς απώλειες, η πραγματική ισχύς που μεταφέρεται θα είναι
Υποθέτουμε ότι συμβαίνει ένα σφάλμα σε ένα συγχρόνο μηχάνημα το οποίο λειτουργούσε σε σταθερή κατάσταση. Εδώ, η παραδοθείσα ισχύς δίνεται από
Για την εξάλειψη ενός σφάλματος, ο διαχωριστής κύκλων στην τμηματική ενός σφάλματος πρέπει να ανοιχτεί. Αυτή η διαδικασία απαιτεί 5/6 κύκλων και ο επόμενος μετα-σφάλματος μεταβατικός θα απαιτήσει πρόσθετα λίγους κύκλους.

Η πρωταρχική κίνηση που παρέχει την εισόδου πιστώσεις ισχύεται με την ατμοτουρβίνα. Για το σύστημα της τουρβίνης, ο χρόνος σταθερότητας είναι της τάξης μερικών δευτερολέπτων και για το ηλεκτρικό σύστημα, είναι σε χιλιοστά δευτερόλεπτα. Έτσι, ενώ οι ηλεκτρικές μεταβατικές εξελίσσονται, η μηχανική ισχύς παραμένει σταθερή. Η μελέτη μεταβατικής σταθερότητας εξετάζει κυρίως την ικανότητα του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας να ανακτηθεί από το σφάλμα και να παρέχει σταθερή ισχύ με μια νέα πιθανή γωνία φορτίου (δ).

Οι καμπύλες γωνίας ισχύος θεωρούνται όπως εμφανίζονται στο σχήμα 1. Φανταστείτε ένα σύστημα που παρέχει 'Pm' ισχύ σε γωνία δ0 (σχήμα 2) λειτουργεί σε σταθερή κατάσταση. Όταν συμβαίνει ένα σφάλμα, οι διαχωριστές κύκλων ανοίγουν και η πραγματική ισχύς μειώνεται σε μηδέν. Αλλά η Pm θα παραμείνει σταθερή. Ως αποτέλεσμα, η επιταχυνόμενη ισχύς,
Οι διαφορές ισχύος θα έχουν ως αποτέλεσμα το ποσοστό μεταβολής της κινητικής ενέργειας που αποθηκεύεται στα μάζες των ροτόρων. Συνεπώς, λόγω της σταθερής επιρροής της μη μηδενικής επιταχυνόμενης ισχύος, ο ρότορας θα επιταχυνθεί. Συνεπώς, η γωνία φορτίου (δ) θα αυξηθεί.
Τώρα, μπορούμε να θεωρήσουμε μια γωνία δc στην οποία ο διαχωριστής κύκλων επανενεργοποιείται. Η ισχύς θα επιστρέψει στην κανονική λειτουργική καμπύλη. Σε αυτή τη στιγμή, η ηλεκτρική ισχύς θα είναι μεγαλύτερη από τη μηχανική ισχύ. Ωστόσο, η επιταχυνόμενη ισχύς (Pa) θα είναι αρνητική. Συνεπώς, το μηχάνημα θα επιβραδυνθεί. Η γωνία φορτίου θα συνεχίσει να αυξάνεται λόγω της εργασίας στις μάζες των ροτόρων. Αυτή η αύξηση στη γωνία φορτίου θα σταματήσει σε σύντομο χρονικό διάστημα και ο ρότορας του μηχανήματος θα ξεκινήσει να επιβραδυνθεί ή η συγχρονισμός του συστήματος θα χαθεί.

Η εξίσωση Swings δίνεται από

Pm → Μηχανική ισχύς
Pe → Ηλεκτρική ισχύς
δ → Γωνία φορτίου
H → Σταθερά ινερτίας
ωs → Συγχρόνη ταχύτητα
Ξέρουμε ότι,

Βάζοντας την εξίσωση (2) στην εξίσωση (1), παίρνουμε

Τώρα, πολλαπλασιάζουμε dt σε κάθε πλευρά της εξίσωσης (3) και την ενσωματώνουμε μεταξύ δύο τυχαίων γωνιών φορτίου, δ0 και δc. Τότε παίρνουμε,

Υποθέτουμε ότι ο γεννήτριας είναι σε ηρεμία όταν η γωνία φορτίου είναι δ0. Ξέρουμε ότι
Στη στιγμή που συμβαίνει ένα σφάλμα, το μηχάνημα θα ξεκινήσει να επιταχύνεται. Όταν το σφάλμα εξαλείφεται, θα συνεχίσει να αυξά