ก่อนอื่นเราต้องทราบเกี่ยวกับการศึกษาความมั่นคงของระบบไฟฟ้า การศึกษาความมั่นคงเป็นกระบวนการในการตัดสินใจว่าระบบจะมั่นคงหรือไม่เมื่อมีการรบกวนและตามด้วยการเปลี่ยนแปลงสถานะ (เปิดและปิด) หลายครั้ง ในระบบไฟฟ้า พฤติกรรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสอาจได้รับผลกระทบจากความรบกวนเหล่านี้ การประเมินผลกระทบในศึกษาความมั่นคงคือการศึกษาความมั่นคงชั่วขณะและการศึกษาความมั่นคงภาวะคงที่ การศึกษาความมั่นคงภาวะคงที่หมายถึงว่าความซิงโครนัสจะถูกรักษาไว้หรือไม่เมื่อระบบถูกกระทบด้วยความรบกวนเล็กๆ การศึกษาความมั่นคงชั่วขณะหมายถึงว่าความซิงโครนัสจะถูกรักษาไว้หรือไม่เมื่อระบบถูกกระทบด้วยความรบกวนขนาดใหญ่หรือรุนแรง
บนสายส่งที่ไม่มีความสูญเสีย กำลังจริงที่ถูกส่งจะเป็น
ให้พิจารณากรณีที่เกิดข้อผิดพลาดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่ทำงานอยู่ในภาวะคงที่ ที่นี่ กำลังที่ส่งออกจะกำหนดโดย
เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด วงจรเบรกเกอร์ในส่วนที่เกิดข้อผิดพลาดควรเปิดขึ้น กระบวนการนี้ใช้เวลา 5/6 รอบ และการเปลี่ยนแปลงชั่วขณะหลังจากข้อผิดพลาดจะใช้เวลาเพิ่มเติมอีกไม่กี่รอบ
แหล่งกำเนิดพลังงานที่ให้กำลังเข้าเป็นกังหันไอน้ำ สำหรับระบบมวลกังหัน ค่าคงที่เวลาอยู่ในระดับไม่กี่วินาที และสำหรับระบบไฟฟ้า ค่าคงที่เวลานั้นอยู่ในระดับมิลลิวินาที ดังนั้น เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงชั่วขณะทางไฟฟ้า กำลังกลไกยังคงมั่นคง การศึกษาชั่วขณะหลักๆ เน้นความสามารถของระบบไฟฟ้าในการฟื้นฟูจากข้อผิดพลาดและให้กำลังที่มั่นคงด้วยมุมโหลดใหม่ (δ)
กราฟกำลังมุมโหลดถูกพิจารณาซึ่งแสดงในรูปที่ 1 ให้สมมติว่าระบบส่งกำลัง 'Pm' ที่มุม δ0 (รูปที่ 2) ทำงานอยู่ในภาวะคงที่ เมื่อเกิดข้อผิดพลาด วงจรเบรกเกอร์เปิดและกำลังจริงลดลงเป็นศูนย์ แต่ Pm จะยังคงมั่นคง ดังนั้น กำลังเร่ง,
ความแตกต่างของกำลังจะทำให้มีการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์ที่สะสมอยู่ในมวลโรเตอร์ ดังนั้น ด้วยผลของการเร่งที่มั่นคง โรเตอร์จะเร่งขึ้น ดังนั้น มุมโหลด (δ) จะเพิ่มขึ้น
สมการสวิงกำหนดโดย
Pm → กำลังกลไก
Pe → กำลังไฟฟ้า
δ → มุมโหลด
H → ค่าคงที่เฉื่อย
ωs → ความเร็วซิงโครนัส
เราทราบว่า,
แทนสมการ (2) ในสมการ (1) เราจะได้
ตอนนี้ คูณ dt ทั้งสองฝั่งของสมการ (3) และทำการอินทิเกรตระหว่างมุมโหลดสองค่าที่เป็น δ0 และ δc แล้วเราจะได้
สมมติว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหยุดอยู่เมื่อมุมโหลดเป็น δ0 เราทราบว่า
เมื่อมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเริ่มเร่ง เมื่อข้อผิดพลาดถูกแก้ไข มันจะยังคงเพิ่มความเร็วไปจนถึงค่าสูงสุด (δc) ณ จุดนี้,
ดังนั้น พื้นที่เร่งจากสมการ (4) คือ
เช่นเดียวกัน พื้นที่ชะลอคือ
ต่อไป เราสามารถสมมติว่าสายถูกป้อนกลับที่มุมโหลด δc ในกรณีนี้ พื้นที่เร่งมากกว่าพื้นที่ชะลอ A1 > A2 มุมโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะผ่านจุด δm หลังจากจุดนี้ กำลังกลไกมากกว่ากำลังไฟฟ้าและมันทำให้กำลังเร่งคงที่เป็นบวก ก่อนที่จะชะลอ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเร่งขึ้น ดังนั้น ระบบจะไม่มั่นคง
คำแถลง: ให้ความเคารพต่อต้นฉบับ บทความที่ดีน่าแชร์ หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อลบ
