31.3 : Geçici Kararlılık ve Sistem Kontrolleri

Çoklu makine kararlılık analizi, birden fazla senkron makineye sahip güç sistemlerinin dinamiklerini ve kararlılığını anlamak için çok önemlidir. Amaç, N-bus güç sistemine bağlı M makineden oluşan bir ağ için salınım denklemlerini çözmektir.

Sistemi analiz ederken, düğüm denklemleri, bara voltajları, makine voltajları ve makine akımları arasındaki ilişkiyi temsil eder. Düğüm denklemi şu şekilde verilir:

V, bara voltajlarının N-vektörüdür, E, makine voltajlarının M-vektörüdür, I, makine akımlarının M-vektörüdür. Y11, Y12, Y21 ve Y22 sırasıyla N×N, N×M, M×N ve M×M admitans matrisleridir. Denklemler şu şekilde ayrıştırılabilir:

E'nin bilindiği varsayılarak, ilk denklem Gauss eliminasyonu veya Gauss-Seidel gibi yöntemler kullanılarak V için tekrarlı olarak çözülebilir. V hesaplandıktan sonra, I ikinci denklemden elde edilebilir.

Makine n'nin gerçek elektrik güç çıkışı şudur:

Geçici kararlılık hesaplama prosedürü, salınım denklemlerini ve güç akışı denklemlerini tekrarlı olarak çözmeyi içerir:

• Başlangıç bara voltajlarını Vk, makine akımlarını In ve güç çıkışlarını pan belirleyin.
• En'i hesaplayın.
• Y11'i değiştirin ve Y22 ve Y12'yi hesaplayın.
• t=0'ı başlatın.
• Herhangi bir anahtarlama işlemi veya yük değişikliği olup olmadığını belirleyin.
• Makinenin t anındaki elektrik güçlerini hesaplayın.
• Güç açıları δ ve makine hızları ω'yı t+Δt zamanında hesaplamak için başlangıç tahminlerini kullanın.
• t+Δt zamanında elektrik güçlerininin tahminlerini geliştirin.
• Güç açıları δ ve makine hızları ω'yı t+Δt zamanında kesinleştirin.
• Zamanı artırın ve simülasyonun sonuna kadar adımları tekrarlayın.
• Sayısal entegrasyonda istikrarsızlıktan kaçınmak için doğru zaman adımı seçimi önemlidir.

Bu adımları izleyerek ve sağlanan denklemleri kullanarak, mühendisler çok makineli güç sistemlerinin geçici kararlılığını analiz edebilir ve çeşitli koşullar altında güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayabilir.