BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP-HCM

--------- oOo ---------
Chương 4:

ỔN ĐỊNH TĨNH HỆ THỐNG ĐIỆN
Mục 4.2: phương pháp dao động bé
GVHD: Ts.VÕ VIẾT CƯỜNG
HVTH: VŨ ĐỨC TOÀN
ĐẶT VẤN ĐỀ
khi có kích động xảy ra trong hệ thống điện tác động đến rotor máy phát => mất bằng công suất, => quá độ cơ - điện trong máy phát (mất ổn định hệ thống).

=> tìm phương pháp ổn định hệ thống

PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
(ổn định tĩnh hệ thống điện)
Mục tiêu:
Ổn định tĩnh hệ thống điện
Nội dung:
Sử dụng pp dao động bé
Kiểm tra , Khảo sát tính ổn định (có ổn định hay không khi bị nhiễu) của hệ thống điện (đơn giản hay phức tạp)
Tính toán được các thông số để hệ thống vận hành ổn định trong giới hạn
Ổn định tĩnh: là ổn định với kích động bé
Ổn định động: là ổn định với kích động lớn
ỔN ĐỊNH TĨNH / ỔN ĐỊNH ĐỘNG
Phương trình hệ thống
Thông số ổn định hệ thống
Phương trình đặc trưng
Suy ra
Biện luận
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
Pm

2

P
0

Công suất cơ đầu vào
a
1
b
2
c
Ổn định
Không ổn định
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
Công suất điện
đầu ra
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
Xét phương trình vi phân mô tả quá độ với ảnh hưởng của cuộn cản xuất hiện qua momen cản:
Với: Tj : Hằng số quán tính(radian)
KD : Hệ số cản (có dấu dương).
PT : Công suất cơ của tua-bin.
P : Công suất điện của máy phát.
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
( cố định phụ thuộc
vào cấu trúc tuabin
máy phát )
Xét phương trình vi phân mô tả quá độ với ảnh hưởng của cuộn cản (Phương trình chuyển động rotor):
Khai triển và lấy đạo hàm :
Lấy đạo hàm
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
Phương trình chuyển động rotor:
Pt trở thành :
 
 
Có nghiệm là :
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
Có nghiệm là :
C > 0 hệ ổn định
C < 0 hệ ko ổn định
C =0 biên giới ổn định
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
Khi C > 0
► Neáu :
PT
Re{p1,p2} < 0 và ??(t) sẽ có dao động tắt dần không chu kỳ
Có nghiệm là :
C > 0 hệ ổn định
C < 0 hệ ko ổn định
C =0 biên giới ổn định
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
Nếu ? > ?m thì ? sẽ tăng mãi.
Nếu ? < ?m thì lúc đầu ? trở về ?m
(h? m?t ?n d?nh)
δm
PT
Nghi?m pt:
p1 = 0 v� p2 = - KD/ Tj
Khi C = 0
Có nghiệm là :
C > 0 hệ ổn định
C < 0 hệ ko ổn định
C =0 biên giới ổn định
PHƯƠNG PHÁP DAO ĐỘNG BÉ
p1 , p2 có 1 nghiệm âm
Qu� trình qu� d? tang tru?ng vơ h?n n�n h? th?ng m?t ?n d?nh
PT
Khi C < 0
hệ thống điện sẽ không ổn định khi năng lượng phát lớn hơn năng lượng tiêu thụ.
(miền ổn định 0 – 900 )


Đối với phương pháp dao động bé:
biến số pt trạng thái là các thông số quyết định sự ổn định của hệ (giải, biện luận)
KẾT LUẬN
Cảm ơn thầy và các anh em đã lắng nghe !
Đối với hệ thống điện:
TIÊU CHUẨN NĂNG LƯỢNG
Tiêu chuẩn năng lượng
Một hệ ở chế độ xác lập khi có sự cân bằng giữa năng lượng phát và tiêu thụ.
Tiêu chuẩn năng lượng:


Phương pháp dao động bé trong hệ thống điện
Phương pháp dao động bé cho hệ 2 máy phát và phụ tải là tổng trở cố định
Với : ?12 = ?1 - ?2
(1)
(2)
Phương pháp dao động bé trong hệ thống điện
Phương trình đặc trưng ổn định khi:
Phương pháp dao động bé trong hệ thống điện
và
Nghĩa là trùng với tiêu chuẩn thực dụng
Phương pháp dao động bé trong hệ thống điện
( hệ thống phức tạp)
Phương pháp dao động bé trong hệ thống điện
( hệ thống phức tạp)
Phương pháp dao động bé trong hệ thống điện
( hệ thống phức tạp)

Nghiệm là thực dương : mất ổn định phi chu kỳ

Nghiệm phức có phần thực dương : mất ổn định dao động
nghiệm phương trình đặc trưng => tính ổn định hệ thống điện
NGHIỆM PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TRƯNG
VÀ TÍNH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG
Tiêu chuẩn Khảo sát dấu
Hurwitz
Rauss
Mikhailov