Estabilidad del estado estacionario en el sistema de potencia
Definición: La estabilidad del estado estacionario se define como lala capacidad de un sistema de energía eléctrica para mantener su condición inicial después de una pequeña interrupción o para alcanzar una condición muy cercana a la inicial cuando la perturbación aún está presente. La estabilidad del estado estable es muy importante en la planificación y diseño del sistema de energía, en el desarrollo Dispositivo especial de control automático, poniendo en funcionamiento nuevos elementos del sistema, o modificando su nueva condición de funcionamiento.
La estimación del límite de estado estacionario es importante.para el análisis del sistema eléctrico. El análisis del sistema eléctrico incluye la verificación de un sistema eléctrico en un estado estacionario específico, la determinación de sus límites de estabilidad y la estimación cualitativa del transitorio. También estima la elección del tipo de sistema de excitación y sus controles, los modos de control, el parámetro del sistema de excitación y control de automatización.
La selección de la estabilidad está a cargo delLos requisitos del límite de estabilidad o la calidad de la energía eléctrica en condiciones de estado estable o durante el transitorio. El límite de estado estacionario se refiere al flujo máximo de potencia a través de un punto particular sin causar la pérdida de estabilidad cuando la potencia se incrementa muy gradualmente.
Cuando todas las máquinas en una parte corren juntas,entonces son tratados como una máquina grande conectada en ese punto. Incluso, si las máquinas no están conectadas a la misma barra de bus y están separadas por una gran reactancia, también se consideran una máquina grande. El sistema grande en un sistema de potencia siempre se supone que tiene un voltaje constante y se trata como un bus infinito.
Considere que un sistema consiste en un generador G, una línea de transmisión y un motor síncrono M en forma de carga.
Razón para el sistema inestable
Considere un motor síncrono conectado a unBarra de bus infinita y funcionando a una velocidad constante. La potencia de entrada es igual a la potencia de salida más las pérdidas. Si el incremento más pequeño de la carga del eje se agrega al motor, entonces la potencia del motor aumenta y la potencia de entrada del motor permanece sin cambios. Así, el par neto del motor tiende a retardarlo y su velocidad disminuye temporalmente.
El retardo en el par reduce el motor.velocidad, el ángulo de fase entre la tensión interna del motor y la tensión del sistema aumenta hasta que la entrada de potencia eléctrica es igual a la potencia de salida más las pérdidas.
Durante el intervalo de potencia transitoria, laLa entrada de energía eléctrica al motor es menor que la carga mecánica, el exceso de energía requerido es suministrado por la energía almacenada en el sistema giratorio. El motor oscila alrededor del equilibrio y puede finalmente detenerse o perder el sincronismo. El sistema también perdió su estabilidad cuando se aplica la carga grande o cuando la carga se aplica demasiado repentinamente en la máquina.
La siguiente ecuación muestra la potencia máxima queEl motor puede desarrollarse. El valor de carga solo se puede obtener cuando el ángulo de potencia (δ) = ángulo de carga (β). Y la carga puede aumentar hasta que se alcance esta condición. Después de esta condición, si la carga aumenta, la máquina pierde su sincronismo y la sobrecarga requerida.
El exceso de potencia vendrá de la energía almacenada.Del sistema rotativo, y la velocidad desciende. Cuanto más grande y más grande sea la potencia, más y más pequeño se desarrollará el ángulo hasta que el motor se detenga.
La diferencia entre el motor y el motor.La potencia del generador desarrollada para cualquier valor de δ es igual a las pérdidas de línea. Si la resistencia y la admisión de derivación de la línea son insignificantes, obtenemos la siguiente expresión para la potencia transferida entre el alternador y el motor.
Vsol - voltaje del generador
VMETRO - voltaje del motor
δ - Ángulo de carga
PAGMETRO - Potencia del motor.
PAGsol - Potencia del motor.
PAGmax - poder maximo
Métodos para mejorar el límite del estado estacionario
La potencia máxima transferida entre unalternador, y un motor es directamente proporcional al producto de la fem interna de las máquinas e inversamente proporcional a la reactancia de la línea. El límite de estado estacionario se incrementa debido a las dos razones;
- Al aumentar la excitación de un generador o motor o ambos - La excitación aumenta la fem interna yEn consecuencia, aumenta la potencia máxima transferida entre las dos máquinas. Además, con el aumento del valor de los EMF internos, el ángulo de carga δ disminuye.
- Reduciendo la reactancia de transferencia - La reactancia se reduce aumentando laLínea paralela entre los puntos de transmisión. El uso de conductor de haz es el otro método para reducir la reactancia de la línea. La reactancia también se puede disminuir usando la capacitancia en serie con la línea.
El condensador de la serie solo se usa en las líneas de EHV para aumentar la transferencia de energía y es una distancia más económica de más de 350 km.
