Estabilidade em Estado Estacionário

Definição de Estabilidade em Estado Estacionário

A estabilidade em estado estacionário é a capacidade de um sistema de energia permanecer em sincronismo após pequenas e graduais mudanças nas condições de operação.

Estabilidade em Estado Estacionário

A estabilidade em estado estacionário envolve o estudo de pequenas e graduais mudanças no estado de funcionamento do sistema. Visa descobrir a carga máxima que a máquina pode suportar antes de perder o sincronismo. Isso é feito aumentando lentamente a carga.

A maior potência que pode ser transferida para o extremo receptor do sistema sem perder o sincronismo é chamada de limite de estabilidade em estado estacionário.

A equação dos balanços é conhecida por

• P m → Potência mecânica

• Pe → Potência elétrica

• δ → Ângulo de carga

• H → Constante de inércia

• ωs → Velocidade síncrona

Considere o sistema acima (figura acima) que está operando com uma transferência de potência em estado estacionário de

Suponha que a potência seja aumentada em uma pequena quantidade, digamos Δ Pe. Como resultado, o ângulo do rotor passa de δ0.

p → frequência de oscilação.

A equação característica é usada para determinar a estabilidade do sistema devido a pequenas mudanças.

Importância da Estabilidade em Estado Estacionário

Determina a carga máxima que um sistema de energia pode suportar sem perder o sincronismo.

Fatores que Afetam a Estabilidade

Fatores importantes incluem potência mecânica (Pm), potência elétrica (Pe), ângulo de carga (δ), constante de inércia (H) e velocidade síncrona (ωs).

Condições para a Estabilidade

Sem perda de estabilidade, a transferência máxima de potência é dada por

Se o sistema opera abaixo do limite de estabilidade em estado estacionário, pode oscilar por muito tempo se o amortecimento for baixo, representando um risco para a segurança do sistema. Para manter o limite de estabilidade em estado estacionário, a tensão (|Vt|) deve ser mantida constante para cada carga, ajustando a excitação.

• Um sistema nunca pode ser operado acima de seu limite de estabilidade em estado estacionário, mas pode operar além do limite de estabilidade transitória.

• Reduzindo a X (reatância) ou aumentando o |E| ou aumentando o |V|, é possível melhorar o limite de estabilidade em estado estacionário do sistema.

• Dois sistemas para melhorar o limite de estabilidade são a excitação rápida de tensão e a tensão de excitação mais alta.

• Para reduzir a X na linha de transmissão, que possui alta reatância, podemos empregar uma linha paralela.

Melhorando a Estabilidade

Métodos para melhorar a estabilidade incluem a redução da reatância (X), o aumento da tensão de excitação (|E|) e o uso de linhas paralelas em linhas de transmissão de alta reatância.