Stabilità a Stato Stazionario
Definizione di Stabilità a Stato Stazionario
La stabilità a stato stazionario è la capacità di un sistema elettrico di rimanere in sincronismo dopo piccoli e graduati cambiamenti nelle condizioni operative.
Stabilità a Stato Stazionario
La stabilità a stato stazionario implica lo studio di piccoli e graduati cambiamenti nello stato di funzionamento del sistema. Lo scopo è determinare il carico massimo che la macchina può gestire prima di perdere il sincronismo. Questo viene fatto aumentando gradualmente il carico.
Il massimo potere che può essere trasferito all'estremità ricevente del sistema senza perdere il sincronismo è chiamato limite di stabilità a stato stazionario.
L'equazione degli oscillatori è nota per
P m → Potenza meccanica
Pe → Potenza elettrica
δ → Angolo di carico
H → Costante di inerzia
ωs → Velocità sincrona
Consideriamo il sistema sopra (figura sopra) che sta operando con un trasferimento di potenza a stato stazionario di
Si supponga che la potenza venga aumentata di una piccola quantità, diciamo Δ Pe. Come risultato, l'angolo del rotore diventa da δ0.
p → frequenza di oscillazione.
L'equazione caratteristica viene utilizzata per determinare la stabilità del sistema a causa di piccoli cambiamenti.
Importanza della Stabilità a Stato Stazionario
Determina il carico massimo che un sistema elettrico può gestire senza perdere il sincronismo.
Fattori che Influenzano la Stabilità
I fattori importanti includono la potenza meccanica (Pm), la potenza elettrica (Pe), l'angolo di carico (δ), la costante di inerzia (H) e la velocità sincrona (ωs).
Condizioni per la Stabilità
Senza perdita di stabilità, il trasferimento massimo di potenza è dato da
Se il sistema opera al di sotto del limite di stabilità a stato stazionario, può oscillare per un lungo periodo se l'amortizzazione è bassa, rappresentando un pericolo per la sicurezza del sistema. Per mantenere il limite di stabilità a stato stazionario, la tensione (|Vt|) dovrebbe essere mantenuta costante per ogni carico regolando l'eccitazione.
Un sistema non può mai essere operato al di sopra del suo limite di stabilità a stato stazionario, ma può operare oltre il limite di stabilità transitoria.
Riducendo la X (reattanza) o aumentando |E| o |V|, è possibile migliorare il limite di stabilità a stato stazionario del sistema.
Due sistemi per migliorare il limite di stabilità sono l'eccitazione rapida e l'eccitazione ad alta tensione.
Per ridurre la X nella linea di trasmissione, che ha una reattanza elevata, possiamo utilizzare una linea parallela.
Miglioramento della Stabilità
I metodi per migliorare la stabilità includono la riduzione della reattanza (X), l'aumento della tensione di eccitazione (|E|) e l'utilizzo di linee parallele in linee di trasmissione ad alta reattanza.
