CONCEPTE DE BAZA SI CLASIFICARI ALE
STABILITATII SEE
În general, stabilitatea sistemelor electroenergetice se defineste prin capabilitatea acestora de a ramâne într-o stare de echilibru dupa aparitia unei mici perturbatii si de a reveni într-o stare de echilibru acceptabila dupa aparitia unei perturbatii mari. O perturbatie se defineste ca o modificare brusca sau ca o secventa de modificari bruste ale unuia sau mai multor parametri ai sistemului electric.
În figura 1.1 se prezinta un tablou general al problemelor de stabilitate a sistemelor electroenergetice.
În functie de marimea perturbatiei considerate – care influenteaza metoda de calcul si predictia instabilitatii – acestea pot fi clasificate în doua categorii:
Perturbatiile mici – sunt acele perturbatii care permit o liniarizare a sistemului de ecuatii care modeleaza regimul de functionare a sistemului în jurul punctului initial de functionare. Astfel de perturbatii apar în mod frecvent în sistemul electroenergetic, ca de exemplu, mici variatii ale puterilor consumate sau generate.
Perturbatiile mari (puternice sau severe) – sunt acele perturbatii care nu permit o liniarizare a sistemului de ecuatii care modeleaza regimul de functionare a sistemului electroenergetic. În acest caz, pentru modelarea fenomenelor dinamice se foloseste un sistem de ecuatii neliniare. Astfel de perturbatii mari pot fi considerate: scurtcircuitele trifazate, deconectarile de generatoare, consumatori sau parti ale retelei de transport.
O alta clasificare în functie de dinamica fenomenelor cuprinde:
(i) stabilitatea unghiului rotoric (fenomen rapid);
(ii) stabilitatea frecventei (dinamici lente si/sau rapide);
(iii) stabilitatea de tensiune (fenomen lent).
De asemenea, problemele de stabilitate pot fi clasificate în functie de domeniul de timp (Tabelul 1.1 si fig. 1.2).
Tabelul 1.1
Clasificarea problemelor de stabilitate dintr-un SEE în functie de domeniul de timp
Domeniul de timp
Conditionata de generator
Conditionata de sarcina
Stabilitatea unghiului rotoric
Termen scurt
Tranzitorie
La mici perturbatii
Stabilitatea tensiunii pe termen scurt
Termen lung
Stabilitatea frecventei
Stabilitatea tensiunii pe termen lung
Dinamica sistemelor electroenergetice
2
Stabilitatea sistemelor electroenergeticeCapacitatea sistemului de a-si pastra starea de echilibru Stabilitatea unghiului rotoric(fenomen rapid)Capacitatea de a mentine sincronismul prin echilibrul cuplurilorStabilitatea frecventeiCapacitatea de a mentine frecventa într-o anumita banda prin echilibrul puterilorgenerate-consumateStabilitateatensiunii (fenomen lent)Capacitatea de a mentine un nivel de tensiune acceptabil prin echilibrul puterilor reactiveContingenteCvasistaticStabilitatea lamici perturbatiiStabilitateatranzitorieStabilitatea petermen mediu(fenomene rapide si lente)Stabilitatea petermen lung(fenomene lente)Stabilitatea tedensiune la mici perturbatiiStabilitatea tedensiune la mari perturbatiiSistemul îsi regaseste un regim de functionareidentic sau apropiatde regimul anterior perturbatiei mici- Dup<10sa aparitia unei perturbatii mari sistemul revine la un regim permanent acceptabil;- Durata de studiu - Perturbatii mari- Variatii mari de si - Durata de studiu: câteva minuteUf- Frecventa unica în sistem- Durata de studiu: pâna la zeci de minute- Dinamica sarcinii- Dinamica trafo. cu reglaj sub sarcina - Limitarea curentului statoric sau rotoric al generatoarelorInstabilitateaperiodicaInstabilitateoscilatorieCuplu desincronizareinsuficientCuplu desincronizareinsuficient +instabilitateaautomaticiide sistemModuriinterzonaleModurilocaleModuride reglajModuritorsionaleFig. 1.1. Concepte ale stabilitatii sistemelor electroenergetice
Concepte de baza si clasificari ale stabilitatii SEE
3
Supra tensiuni de trasnet10-710-610-510-410-310-210-1102103104105106107101Scala de timp [s]1 zi1 ora1 minut1 sec.1 ciclu1 grad la 50 Hz1 ¼sec.Supra tensiuni de comutaietRezonanta subsincronaStabilitate tranzitorie si la mici perturbatiiDinamici pe termen lungControlul liniilor de interconexiuneEvolutia zilnica a sarcinii
Fig. 1.2. Domeniile de frecventa ale diferitelor fenomene dinamice
Stabilitatea la mici perturbatii este proprietatea ca, dupa aparitia unei perturbatii mici, sistemul electric sa îsi regaseasca un regim de functionare identic sau apropiat de regimul permanent anterior perturbatiei.
Stabilitatea tranzitorie a sistemului electroenergetic este asigurata daca, dupa aparitia unei perturbatii mari, acesta revine într-un regim permanent acceptabil de functionare.
În ceea ce priveste semnificatia fizica a fenomenului de stabilitate se au în vedere urmatoarele aspecte:
(i) Stabilitatea unghiului rotoric, definita ca proprietatea fiecarei masini sincrone de a-si pastra sincronismul în raport cu celelalte masini, în sensul ca unghiul relativ între rotoarele a doua masini sincrone oarecare sa nu se modifice semnificativ, adica una dintre masini sa nu efectueze o rotatie (alunecare a pozitiei polilor rotorului) de 2À radiani în raport cu o alta masina, în conditii normale de functionare sau dupa o perturbatie. Stabilitatea unghiului rotoric vizeaza doua aspecte: stabilitatea la mici perturbatii si stabilitatea tranzitorie.
Cursul este continuarea cursurilor de Transport si Distributie a Energiei Electrice si Retele Electrice predate de prof. Mircea Eremia si Constantin Bulac la Facultatea de Energetica.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
