과도 안정성 및 시스템 제어

다중 기계 안정성 분석은 여러 동기 기계가 있는 전력 시스템의 역학과 안정성을 이해하는 데 필수적입니다. 목표는 N-버스 전력 시스템에 연결된 M 기계 네트워크에 대한 스윙 방정식을 푸는 것입니다.

시스템을 분석할 때, 노드 방정식은 버스 전압, 기계 전압 및 기계 전류 간의 관계를 나타냅니다. 노드 방정식은 다음과 같습니다.

V는 버스 전압의 N-벡터이고, E는 기계 전압의 M-벡터이고, I는 기계 전류의 M-벡터입니다. Y_11, Y_12, Y_21, Y_22는 각각 N×N, N×M, M×N, M×M 어드미턴스 행렬입니다. 방정식은 다음과 같이 분리할 수 있습니다.

E가 알려져 있다고 가정하면, 첫 번째 방정식은 Gauss elimination 또는 Gauss-Seidel과 같은 방법을 사용하여 V에 대해 반복적으로 풀 수 있습니다. V가 계산되면 두 번째 방정식에서 I를 얻을 수 있습니다.

기계 n의 실제 전기 출력은 다음과 같습니다.

과도 안정성 계산 절차에는 스윙 방정식과 전력 흐름 방정식을 반복적으로 푸는 것이 포함됩니다.

• 초기 버스 전압 V_k, 기계 전류 I_n, 전력 출력 pan을 결정합니다.
• E_n을 계산합니다.
• Y_11을 수정하고 Y_22와 Y_12를 계산합니다.
• t=0으로 초기화합니다.
• 스위칭 작업이나 부하 변경이 있는지 확인합니다.
• 시간 t에서 기계의 전기 전력을 계산합니다.
• 초기 추정치를 사용하여 시간 t+Δt에서 전력 각도 δ와 기계 속도 ω를 계산합니다.
• t+Δt 시점에서 전력 추정치를 세부화합니다.
• 시간 t+Δt에서 전력 각도 δ와 기계 속도 ω를 확정합니다.
• 시간을 증가시키고 시뮬레이션이 끝날 때까지 단계를 반복합니다.
• 수치 적분의 불안정성을 피하기 위해서는 정확한 시간 단계 선택이 필수적입니다.

이러한 단계를 따르고 제공된 방정식을 사용하면 엔지니어는 다중기계 전력 시스템의 과도 안정성을 분석하고 다양한 조건에서 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다.