Stała stabilność

Definicja stabilności stanu ustalonego

Stabilność stanu ustalonego to zdolność systemu elektrycznego do pozostania w synchronizacji po niewielkich, stopniowych zmianach warunków pracy.

Stabilność stanu ustalonego

Stabilność stanu ustalonego polega na badaniu niewielkich, stopniowych zmian w stanie pracy systemu. Celem jest znalezienie maksymalnego obciążenia, które maszyna może obsłużyć przed utratą synchronizacji. Jest to osiągane poprzez powolne zwiększanie obciążenia.

Największa moc, która może być przekazana do odbiorczego końca systemu bez utraty synchronizacji, nazywana jest granicą stabilności stanu ustalonego.

Równanie wahadłowe jest znane jako

• P m → Moc mechaniczna

• Pe → Moc elektryczna

• δ → Kąt obciążenia

• H → Stała bezwładności

• ωs → Prędkość synchroniczna

Rozważ powyższy system (rysunek powyżej), który działa przy stałą przesyłce mocy

Zakładając, że moc jest zwiększona o niewielką wartość, powiedzmy Δ Pe. W wyniku tego kąt rotora zmienia się z δ0.

p → częstotliwość oscylacji.

Równanie charakterystyczne służy do określenia stabilności systemu w wyniku małych zmian.

Znaczenie stabilności stanu ustalonego

Określa maksymalne obciążenie, jakie system elektryczny może obsłużyć bez utraty synchronizacji.

Czynniki wpływające na stabilność

Ważnymi czynnikami są moc mechaniczna (Pm), moc elektryczna (Pe), kąt obciążenia (δ), stała bezwładności (H) i prędkość synchroniczna (ωs).

Warunki stabilności

Maksymalna przesyłka mocy bez utraty stabilności wynosi

Jeśli system pracuje poniżej granicy stabilności stanu ustalonego, może on oscylować przez długi czas, jeśli tłumienie jest niskie, co stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa systemu. Aby utrzymać granicę stabilności stanu ustalonego, napięcie (|Vt|) powinno być stałe dla każdego obciążenia poprzez dostosowanie wzbudzenia.

• System nie może być nigdy eksploatowany powyżej swojej granicy stabilności stanu ustalonego, ale może działać poza granicą stabilności przejściowej.

• Poprzez zmniejszenie X (reaktancji) lub podwyższenie |E| lub zwiększenie |V| możliwe jest poprawienie granicy stabilności stanu ustalonego systemu.

• Dwa systemy do poprawy granicy stabilności to szybkie wzbudzenie napięcia i wyższe wzbudzenie napięcia.

• Aby zmniejszyć X w linii przesyłowej, która ma wysoką reaktancję, możemy zastosować linię równoległą.

Poprawa stabilności

Metody poprawy stabilności obejmują zmniejszenie reaktancji (X), zwiększenie napięcia wzbudzenia (|E|) oraz użycie linii równoległych w liniach przesyłowych o wysokiej reaktancji.