Estabilitat en estat estacionari

Definició d'estabilitat en estat estable

L'estabilitat en estat estable és la capacitat d'un sistema elèctric de mantenir la sincronització després de petits canvis graduals en les condicions d'operació.

Estabilitat en estat estable

L'estabilitat en estat estable implica l'estudi de petits canvis graduals en l'estat de treball del sistema. El seu objectiu és trobar la càrrega màxima que la màquina pot suportar abans de perdre la sincronització. Això es fa augmentant lentament la càrrega.

La màxima potència que es pot transferir al final receptor del sistema sense perdre la sincronització s'anomena límit d'estabilitat en estat estable.

L'equació de les oscil·lacions és coneguda per

• P m → Potència mecànica

• Pe → Potència elèctrica

• δ → Angle de càrrega

• H → Constant d'inèrcia

• ωs → Velocitat síncrona

Considerem el sistema anterior (vegeu la figura superior) que opera amb una transferència de potència en estat estable de

Suposem que la potència s'augmenta en una quantitat petita, diguem Δ Pe. Com a resultat, l'angle del rotor passa de δ0.

p → freqüència d'oscil·lació.

S'utilitza l'equació característica per determinar l'estabilitat del sistema degut a petits canvis.

Importància de l'estabilitat en estat estable

Determina la màxima càrrega que un sistema elèctric pot suportar sense perdre la sincronització.

Factors que afecten l'estabilitat

Els factors importants inclouen la potència mecànica (Pm), la potència elèctrica (Pe), l'angle de càrrega (δ), la constant d'inèrcia (H) i la velocitat síncrona (ωs).

Condicions per a l'estabilitat

Sense perdre l'estabilitat, la màxima transferència de potència es dóna per

Si el sistema opera per sota del límit d'estabilitat en estat estable, pot oscil·lar durant molt de temps si el fregament és baix, posant en risc la seguretat del sistema. Per mantenir el límit d'estabilitat en estat estable, la tensió (|Vt|) hauria de mantenir-se constant per cada càrrega ajustant l'excitació.

• Un sistema mai es pot operar per sobre del seu límit d'estabilitat en estat estable, però pot operar més enllà del límit d'estabilitat transitori.

• Reduint la X (reactància) o augmentant la |E| o incrementant la |V|, és possible millorar el límit d'estabilitat en estat estable del sistema.

• Dos sistemes per millorar el límit d'estabilitat són l'excitació ràpida de la tensió i una excitació de tensió més elevada.

• Per reduir la X en la línia de transmissió que té una alta reactància, podem utilitzar una línia paral·lela.

Millora de l'estabilitat

Els mètodes per millorar l'estabilitat inclouen la reducció de la reactància (X), l'increment de la tensió d'excitació (|E|) i l'ús de línies paral·leles en línies de transmissió amb alta reactància.