/ / Voltage Stability in Power System

Voltage Stability in Power System

Definitie: Spanningsstabiliteit in het krachtsysteem isgedefinieerd als het vermogen van een voedingssysteem om acceptabele spanningen te handhaven op alle bussen in het systeem in normale toestand en na te zijn blootgesteld aan een verstoring. In de normale bedrijfstoestand is de spanning van een voedingssysteem stabiel, maar wanneer de fout of storing in het systeem optreedt, wordt de spanning onstabiel, wat resulteert in een progressieve en oncontroleerbare spanningsafname. Spanningsstabiliteit wordt soms ook laadstabiliteit genoemd.

Vanwege de instabiliteit van de spanning, een voedingssysteemkan een instorting van de spanning ondergaan, als de evenwichtsbelastingsspanning nabij belastingen onder de acceptabele limieten ligt. Spanningsinstorting wordt ook gedefinieerd als een proces waarbij de spanningsinstabiliteit voordelen biedt van een zeer laag spanningsprofiel in het essentiële deel van het systeem. Het instorten van de spanning kan een totale of gedeeltelijke black-out zijn. De termen spanningsinstabiliteit en spanningsinstorting worden vaak door elkaar gebruikt.

Classificatie van spanningsstabiliteit

Spanningsstabiliteit kan in twee categorieën worden ingedeeld. Dit zijn

  1. Grote stoorspanning
  2. Spanningsstabiliteit met kleine verstoringen

Grote stoorspanning - Het gaat om een ​​systeemstabiliteit omstuurspanningen na een grote storing zoals systeemstoringen, verlies van belasting of generatieverlies. Voor de bepaling van deze vorm van stabiliteit moet de dynamische werking van het systeem worden onderzocht gedurende een voldoende lange periode om dergelijke apparaten vast te leggen zoals onder wisseltank transformerende transformatoren, generatorveld en stroombegrenzers. Grote stoorspanningsstudies kunnen worden bestudeerd met behulp van niet-lineaire tijddomeinsimulaties die een goede modellering omvatten.

Kleine verstoringen Voltage Stability - De bedrijfstoestand van een voedingssysteem wordt gezegdom kleine storingen spanningsstabiliteit te hebben als het systeem kleine verstoringen heeft, verandert een spanning in de buurt van belastingen niet of blijft deze in de buurt van de voorverstoringswaarden. Het concept van kleine verstoringsstabiliteit is gerelateerd aan steady state en wordt geanalyseerd met behulp van een kleinsignaalmodel van het systeem.

Voltage Stability Limit

De spanningsgrens van de spanning kan worden gedefinieerd als debeperkende fase in een vermogenssysteem waarboven geen enkele hoeveelheid reactieve vermogensinjectie de systeemspanning naar zijn nominale toestand zal doen stijgen. De systeemspanning kan alleen worden aangepast door reactieve inspuiting totdat de stabiliteit van de systeemspanning is gehandhaafd.

De krachtoverdracht via een verliesvrije lijn wordt gegeven door:

voltage stabiliteit vergelijkingen-1
waarbij P = vermogen overgedragen per fase
Vs = zend-eind fasespanning
Vr = ontvangstfase spanning
X = overdrachtreactantie per fase
δ = fasehoek tussen Vs en Vr.

Omdat de lijn verliesloos is

votlage stabiliteit vergelijkingen-2
Ervan uitgaande dat de stroomopwekking constant is,

voltage stabiliteit vergelijkingen-3-
voltage stabiliteit vergelijkingen-4
Voor maximale krachtoverdracht:

δ = 90º, dus als δ → ∞

voltage stabiliteit vergelijkingen-5
De bovenstaande vergelijking geeft de locatie van het kritieke punt op de δ versus Vs kromme. Er wordt aangenomen dat de ontvangsteindspanning constant is.

Hetzelfde resultaat kan worden verkregen door aan te nemen dat de spanning van het zendsignaal constant is en dat het systeem V is geanalyseerdr als een variabele parameter. In dit geval is de resulterende vergelijking

voltage stabiliteit vergelijkingen-6-
De reactieve machtsuitdrukking aan de ontvangende eindbus kan worden geschreven als

voltage stabiliteit vergelijkingen-7-
daarom

voltage-stabiliteit-vergelijking-8
Bij het vervangen van de waarde van ds / dVr uit de vergelijking, krijgen we

voltage-stabiltiy vergelijkingen-9
voltage stabiliteit vergelijkingen-10
voltage stabiliteit vergelijkingen-11
Of
voltage stabiliteit vergelijkingen-12-
Bij de steady-state power-hoekstabiliteit is δ = 90º zodat δ → ∞

voltage stabiliteit vergelijkingen-13-
De bovenstaande vergelijking staat voor de stabiele stabiliteitslimiet. Het laat zien dat, bij stabiele stabiliteitsgrens, de reactieve kracht oneindig wordt. Dit betekent dat dQ / dVr wordt nul. Daarom valt de stabiliteitsgrens van de rotorhoek onder stationaire omstandigheden samen met de stabiliteitsgrens van de stabiele toestand. De spanningsstabiliteit bij steady state wordt ook beïnvloed door de belasting.

Lees ook: