Bài giảng Ổn định hệ thống điện

Ổn định hệ thống 
điện 
Ổn định HỆ THỐNG ĐIỆN
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 Khái niệm về quá trình quá độ điện cơ
-Các chế độ làm việc của HTD
-Các nhiễu, kích động trong HTD
-Các thông số giao động liên quan
Ađiện ↔ Acơ
Mđiện ↔ Mcơ
Pđiện ↔ Pcơ
f, ω, δ
Chương 1: MỞ ĐẦU
-Quá trình diễn ra trên trục roto:
ω
ω0
t
Đồng bộ
MP
ĐCSC
Chương 1: MỞ ĐẦU
-Quá trình diễn ra trên trục roto:
ω
ω0
t
Không đồng bộ
ĐCSC
MP
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.2 Đường đặc tính công suất
- Định nghĩa
- Ví dụ (trường hợp đơn giản nhất)
F B1 D B2 H
EF XF XB1 XD XB2 XH UH
EF XΣ UH
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.2 Đường đặc tính công suất
E
U
I
I.XΣ
φ
δ
ϕcos..IUP =
δϕ sincos EIXEA == ∑
P
E XΣ U
I,φ
O
A
Trong tam giác vuông OAE và UAE
Từ đó:
δsin.
∑
=
X
UEP
Các ý nghĩa:
-Góc lệch roto
-Tương quan E, U, X đối với P
-Ý nghĩa P = f (sinδ)
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.2 Đường đặc tính công suất
E XΣ U
P
I,φ
-Ý nghĩa P = f (sinδ)
-Pmax
P
δ
+
-
P
δ
Pmax
P0
δ0
Chương 1: MỞ ĐẦU
Mô hình nghiên cứu:
- ĐCSC cung cấp cho
MP một lượng Pc = hs
- MP chuyển thành một
lượng điện cung cấp
cho HT Pđ = P0
- Ý nghĩa điểm làm việc
- Sử dụng đồ thị để
nghiên cứu, tính toán, 
thuyết minh
Pc Pđ
P
δ
Pmax
Pc = P0
δ0
Điểm làm việc
a
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.3 Phương trình giao động của roto
- Là phương trình cơ học biểu diễn chuyển động quay
- trong đại lượng cơ (đối với MP):
2
2
..
dt
dJJMMM cdc
δγ ==−=∆
Mc Mđ
- trong đơn vị tương đối:
2
2
..
dt
dJJPPPM cdc
δγ ==−=∆=∆
- ∆M: mômen thừa
- ∆P: công suất thừa
Chương 1: MỞ ĐẦU
- trong đại lượng điện (đvtđ): Mc Mđ
- trong đơn vị tương đối mở rộng:
2
2
..
dt
dTTPPPM JJdc
δγ ==−=∆=∆
)(:),(:
)(:
)(:
18000.360
2
.360
....
0
2
2
sTst
dvtdP
fK
dt
dTKTKPPPM
J
JJdc
δ
π
ω
δγ
===
==−=∆=∆
Chương 1: MỞ ĐẦU
Ý nghĩa:
-∆P = 0: Pc = Pđ → γ = 0:
• ω = 0
• ω = ω0 = hs : chế độ xác lập
-∆P ≠ 0: Pc ≠ Pđ → γ ≠ 0:
• ω ≠ ω0 : f(t) → f0 ≠ 50 Hz
• δ = f(t) : chế độ quá độ
Mc Mđ
?
t
δ
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.1 HTĐ tổng quát:
- Khái niệm
-Phương pháp tính toán
∑
∑
≠
≠
=
=
−+=
−+=
n
k
ikik
ik
ki
ii
ii
i
i
n
k
ikik
ik
ki
ii
ii
i
i
ik
ik
Z
EE
Z
EQ
Z
EE
Z
EP
1
2
1
2
)cos(.cos
)sin(.sin
αδα
αδα
F1
Fn
Fi
Fk
Si
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.2 HTĐ gồm hai nhà máy:
F1 B1 D B2 F2
PT
E1 XF1
XB1 ZD
ZB2 XF2 E2
YD/2ZPT
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.2 HTĐ gồm hai nhà máy:
sử dụng nguyên lý xếp chồng
Z12
Z10 Z20E1
P1, Q1 P2, Q2
E2
1212
12
21
11
11
2
1
12
2
11
1
1
11111
Z
.
Z
..
ϕδϕ +∠−∠=⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡
−=
+==
∧
∧
∧
∧
∧
EEE
Z
E
Z
EE
QjPIES
)cos(
Z
.cos
Z
)sin(
Z
.sin
Z
)cos(
Z
.cos
Z
1212
12
21
11
11
2
1
1
1212
12
21
11
11
2
1
1
1212
12
21
11
11
2
1
1
αδα
αδα
ϕδϕ
−−=
−+=
+−=
EEEQ
EEEP
EEEP
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.2 HTĐ gồm hai nhà máy:
sử dụng nguyên lý xếp chồng
Z12
Z10 Z20E1
P1, Q1 P2, Q2
E2
1212
12
21
22
22
2
2
12
1
22
2
2
22222
Z
.
Z
..
ϕδϕ +−∠−∠=⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡
−=
+==
∧
∧
∧
∧
∧
EEE
Z
E
Z
EE
QjPIES
)cos(
Z
.cos
Z
)sin(
Z
.sin
Z
1212
12
21
11
22
2
2
2
1212
12
21
22
22
2
2
2
αδα
αδα
+−=
+−=
EEEQ
EEEP
• P1 + P2 = PPT
• Q1 + Q2 = QPT
• P,Q = f (δ12 )
• vẽ các đường ĐTCS
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.3 Hệ thống điện đơn giản:
1. HTĐ có tổn thất và phụ tải
F B1 D B2 H
PT
EF XF
XB1 ZD
ZB2 XH UH
YD/2ZPT
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.3 Hệ thống điện đơn giản:
1. HTĐ có tổn thất và PT
sử dụng nguyên lý xếp chồng
EF Z12 UHZ10 Z20
P1, Q1 P2, Q2
12
12
F
11
11
2
F
1211
1111
Z
.
Z
..
ϕδϕ +∠−∠=⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡
−=
+==
∧
∧
∧
∧
∧
UEE
Z
U
Z
EE
QjPIES
F
F
F
)cos(
Z
.cos
Z
)sin(
Z
.sin
Z
12
12
F
11
11
2
F
1
12
12
F
11
11
2
F
1
αδα
αδα
−−=
−+=
UEEQ
UEEP
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.3 Hệ thống điện đơn giản:
2. HTĐ không tổn thất
F B1 D B2 H
EF XF XB1 XD XB2 XH UH
EF
XHΣ UHXF UF
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.3 Hệ thống điện đơn giản:
2. HTĐ không tổn thất
MP cực ẩn: Xd = Xq ; 
EF = Eq .
E XΣ U
I,φ
H
F
U
E
q
E
UUP
UEP
UE
P
F
q
q
δ
δ
δ
sin
X
.
sin
X
.
sin
X
.
H
'
d
'
d
'
'
Σ
Σ
Σ
=
=
= Eq
U
I
I.XdΣcos φ
φ
δ
d
q
E’
E’q
I.Xd’Σcos φ
I.XHΣcos φ
δ’
δH
UF
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.3 Hệ thống điện đơn giản:
2. HTĐ không tổn thất _ MP cực ẩn: 
E XΣ U
I,φ
δδ
δδ
δδ
δξ
δξ
δξϕ
2sin
.2
sin
X
.
2sin
'.
'
2
sin
X
.
2sin
'.
'
2
sin
X
.
'
cos.'
'
'
sin.
sin.cos.
)cos(..cos..
2
H
2
d
'
2
d
'
'
'
'
'
ΣΣΣ
ΣΣΣ
ΣΣ
ΣΣ
Σ
ΣΣ
ΣΣ
−=
−−=
−−=
−=−==
===
−==
Hd
dFq
U
dd
ddq
E
dd
ddq
E
d
q
d
qq
d
dq
d
q
XX
XUUUP
XX
XXUUEP
XX
XXUUEP
X
UE
X
UE
II
X
U
X
UII
IUIUP
F
q
q
P
δ
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.3 Hệ thống điện đơn giản:
2. HTĐ không tổn thất _ MP cực lồi:
EQ
U
I
I.XqΣ
φ
δ
d
q
Eq
I(Xd-Xq)
δδ
δδ
δδ
δδ
δξ
δξ
δξϕ
2sin
.2
sin
X
.
2sin
'.
'
2
sin
X
.
2sin
.2
sin
X
.
2sin
.2
sin
X
.
cos.
sin.
sin.cos.
)cos(..cos..
2
H
2
d
'
2
d
2
d
'
'
ΣΣΣ
ΣΣΣ
ΣΣΣ
ΣΣ
ΣΣ
Σ
ΣΣ
ΣΣ
−=
−−=
−+=
−−=
−=−==
===
−==
Hq
qFq
U
dq
dqq
E
dq
qdq
E
dq
dqq
E
d
q
d
qq
d
qq
d
q
XX
XUUUP
XX
XXUUEP
XX
XXUUEP
XX
XXUUEP
X
UE
X
UE
II
X
U
X
UII
IUIUP
F
q
q
q
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.4 Đặc tính tĩnh phụ tải:
P, Q = f ( U )
PT được đánh giá qua 
hệ số hiệu ứng điều chỉnh
dP/dU ; dQ/dU
Có 2 loại :
- Đặc tính tĩnh thực tế
P,
Q
U
1
1
Ugh
Chương 2: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
2.4 Đặc tính tĩnh phụ tải:
- Đặc tính tĩnh thay thế:
ZPT = hs
U = U0 : PPT = P0 ; QPT = Q0
•mắc nối tiếp
• mắc song song
U0
RPT
XPT
U0
RPTXPT
)sin.(cos.
0
2
ϕϕ j
S
UXjRZ đmptptpt +=+=
0
2
0
2
Q
UZ
P
UR
đm
pt
đm
pt
=
=
pt
pt
X
UQ
R
UP
2
2
=
=
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.1 Định nghĩa:
• Đặc điểm của kích động bé
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
1. Đường đặc tính công suất:
F B1 D B2 H
EF XΣ UHδδ sinsin. maxPX
UEP ==
∑
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
δδ sinsin. maxPX
UEP ==
∑
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
1. Đường đặc tính công suất:
2. Phương trình giao động của roto:
0: 02
2
2
2
0
=+−
=−=∆
đj
jđ
PP
dt
dThay
dt
dTPPP
δ
δ
0...)(
!2
1)(
!2
1
)()(
2
2
2
2
2
2
002
2
00
00
=+∆∂
∂+∆∂
∂+
∆∂
∂+∆∂
∂++−
E
E
PP
E
E
PPPP
dt
dT
PP
PP
j
δδ
δδ
δ
Sử dụng phương pháp
tuyến tính hoá
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
0)(
0
2
2
=∆+ δδ
δ
P
j d
dP
dt
dT
δ
δδδ
d
dPc
dt
dpand ==
∆+=
;
0
0)()(2 =∆+∆ δδ cpTj
Phương trình giao động bé của roto MF
tptp eKeK 21 21 +=∆δ
0)( 2 =+= cpTpD j
jT
cp −±=2,1
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
0
/
>= δd
dPc
a
γj
T
cjp
j
±=±=2,1
)sin(21 ϕγδ γγ +=+=∆ − tKeKeK tjtj
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900
δ
c
Thực tế là giao động tắt dần
HT ổn định tỉnh
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.2 Ổn định tỉnh HTĐ đơn giản:
0
/
<= δd
dPc
b
γ±=±=
jT
cp 2,1
tt eKeK γγδ −+=∆ 21
P
Pmax
Pc = P0
δ1900
b
δ
c
δ và ω tăng theo t
HT mất ổn định
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3. Tiêu chuẩn ổn định tỉnh:
4. Chế độ giới hạn ổn định:
Ý nghĩa Pgh
Pgh = Pmax
δgh = 900
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900
b
δ
Vùng làm
việc ổn định
Vùng làm việc
không ổn định
0>= δd
dPc
0== δd
dPc
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
5. Độ dự trử ổn định tỉnh:
Điều kiện làm việc ổn định:
Pvh ≤ Pcf
δvh ≤ δcf
Tiêu chuẩn Liên Xô:
Tiêu chuẩn Tây Âu:
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900 δ
Pcf
δcf
∞−=
−=
0
%100
0
0
t
gh
t
K
P
PP
K
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
6. Ý nghĩa vật lý:
- Quá trình giao động:
- Mục đích tuyến tính hóa
P
δ
Pmax
Pc = P0
δ0
a bc
c
a’
∆δ
∆P
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.3 Ổn định tỉnh HTĐ gồm hai nhà máy:
F1 B1 D B2
F2
PT
U
E2E1
ω1
ω2
ω0
δ12
Các vấn đề:
- Đặc tính công suất
- Khái niêm góc lệch tương đối
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.4 Ổn định tỉnh HTĐ phức tạp:
F1 B1 D B2 F2
H
B3
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
- Kích động bé tại nút phụ tải
- PT là Động cơ
1. Động cơ đồng bộ:
Xét như MP.
Đặc điểm:
- ∆M = ∆P = PM – PT
- U vượt trước EĐ
H B Dz Đ
EDXΣUH
ED
U
ωrω0
δ
P
Pmax
Pc = P0
δ0
a
900
δ
∆δ
∆P
a’
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
2. Động cơ không đồng bộ công suất bé:
- Đặc điểm:
- Sơ đồ thay thế
Xr
Xµ
R2/s
U0
PMmax
smax s1
H Đ
U=hs
PM
PT
s
R
s
RX
UP
r
M
2
2
22
2
.
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛+
=
rX
RS 2max=
r
M X
UP
2
2
max=
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
2. Động cơ không đồng bộ công suất bé:
- Giao động:
- Tiêu chuẩn ổn định
PMmax
s0 s1
a
∆s
∆P
a’
b
s1
b’
PT
H Đ
U=hs
PM
PT
0>−
S
C
S
M
d
dP
d
dP
:hsPC = 0>
S
M
d
dP
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
2. Động cơ không đồng bộ công suất bé:
- Chế độ giới hạn ổn định
- Các khả năng ở chế độ giới hạn
a. U0 = hs, PMmax = hs, PT tăng
b. PT = hs = ½ PMmax (U0 )
U giảm đến Ugh để
PT = PMmax (Ugh )
Ugh = 0,7 U0
H Đ
U=hs
PM
PT
PMmax
s0 s1
a
PT
PM(U0 )
PM(Ugh )
smax
Chương 3: Ổn định tỉnh HTĐ
3.5 Ổn định tỉnh tại nút phụ tải:
3. Động cơ không đồng bộ công suất lớn:
PMmax
s0 s1
PT
PM(U0 )
smax
H B Dz Đ
PM(E)
Xr
Xµ R2/s
E(UH)
Xm
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.1 Định nghĩa:
• Đặc điểm của kích động lớn
F B1 D B2 H
• Quá trình nghiên cứu ω
ω0
t
Trước k.đ Khi k.đ Sau k.đ
?
Chương 4: Ổn định động HTĐ
F B1 D B2 H
4.2 Cơ sở tính toán
1. Các kích động lớn:
- Cắt MP đang làm việc song song
- Đ/C MBA làm việc song song
- Đ/C đường dây làm việc song song
- Cắt đường dây làm việc song song do NM
Chương 4: Ổn định động HTĐ
F B1 D B2 H
4.2 Cơ sở tính toán
2. Thông số thay thế: ( mục đích ?)
- Phần tử tỉnh : X
- MP: ?
Chương 4: Ổn định động HTĐ
F B1 D B2 H
4.2 Cơ sở tính toán
3. Sơ đồ thay thế: (mục đích ? )
- Sơ đồ TTK
- Sơ đồ TTN
- Sơ đồ TTT
Chương 4: Ổn định động HTĐ
F B1 D B2 H
4.2 Cơ sở tính toán
4. Vị trí điểm NM: thể hiện qua điện kháng NM
- X0Σ
- X2Σ
- X1Σ
Chương 4: Ổn định động HTĐ
X0Σ: 
Sơ đồ TTK
F B1 D B2 H
Y0 Y0
n
XB1
nX0D
XB2
(1-n)X0D
UN0
[ ]
cbnanX
XXX
XnXnXXX
DBB
DBDB
−+−=
++
−++=
∑
∑
2
0
021
0201
0
)1().(
Chương 4: Ổn định động HTĐ
X0Σmin khi n = 0, 1
X2Σmin khi n = 0, 1
X1Σmin khi n = 0
Vị trí tính toán điểm NM:
n = 0 : NM đầu đường dây
F B1 D B2 H
Y0 Y0
n
cbnanX −+−=∑ 20
n10
X0min
X0Σ
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
1. Các đường đặc tính công suất:
- Trước NM:
EF X1Σ UH
δδ sinsin. Im
1
ax
HF
I PX
UEP ==
∑
EF XF XB1 XD XB2 XH UH
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
1. Các đường đặc tính công suất:
- Khi NM:
δδ sinsin. maxII
2
P
X
UEP HFII ==
∑
EF XF XB1 XD XB2 XH UH
X∆
Xa Xb
EF
Xa
UH
Xb
X∆
EF
X2Σ
UHXa0 Xb0
* Đặc điểm của NM đối với vận hành HT
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
1. Các đường đặc tính công suất:
- Trước NM: PI
- Khi NM: PII
N(1)
N(2)
N(1,1)
N(3)
P0
δ
P
PI
PII
0,,0:
:
.
max2
)()3(
max2
)(
)(2
=∞==
↓↑↓
++=
∑∆
∑∆
∆
∑
II
n
II
n
n
ba
ba
PXXN
PXXNM
X
XXXXX
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
1. Các đường đặc tính công suất:
- Sau NM:
maxImaxIII
maxIII
3
sinsin.
PP
P
X
UEP HFIII
<
==
∑
δδ
EF XF XB1 XD XB2 XH UH
EF X3Σ UH
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
1. Các đường đặc tính công suất:
N(1)
N(2)
N(1,1)
N(3)
P0
δ
P
PI
PIII
PII
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
2. Quá trình giao động của roto khi NM:
P0
δ
P
PI
PII
a
b
c
d
e
δ0 δc δd δe
Tình trạng làm việc:
Pc = P0 = hs; Pc /PI
- a(P0,δ0) : ωr = ω0
Khi MN : PI PII : a – b
- b :
- bc : 
- c :
- cd :
Có hai khả năng:
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
2. Quá trình giao động của roto khi NM:
P0
δ
P
PI
PII
a
b
c
d
e
δ0 δc δd δe
Có hai khả năng:
• Có điểm d:
- d:
- dc :
- cb :
Tạo thành giao động chu kỳ
δ : δ0 – δd : 
Điểm làm việc mới :
c (P0, δc)
hệ thống ổn định
δ,ω(t)?
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
2. Quá trình giao động của roto khi NM:
• Không có điểm d:
- e:
- Quá e :
hệ thống mất ổn định
δ,ω(t)?
P0
δ
P
PI
PII
a
b
c e
δ0 δc δe
∆P
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
3. Tiêu chuẩn ổn định động
- Xét trong chu kỳ đầu
của δ(t)
- Khi có kích động lớn
trong quá trình giao
động tối đa khi điểm
làm việc đến e:
δ → δe : ωr→ ω0
∆ω → 0 
P0
δ
P PI
PII
a
b
c e
δ0 δc δe
∆ω
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
3. Tiêu chuẩn ổn định động
Có 2 giai đoạn:
- b – c: tăng tốc : Att
- c – e: hảm tốc : Ahtmax
Tiêu chuẩn năng lượng
P0
δ
P PI
PII
a
b
c e
δ0 δc δe
∆ω
ttht AA ≥max
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
3. Tiêu chuẩn ổn định động
∫
∫∫
∫
∫∫
==−=
∆=∆=
==−=
∆=∆=
e
c
e
c
e
c
c
cc
htcdeII
ht
ttabcII
tt
FFdPP
PdMdA
FFdPP
PdMdA
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δδ
δ
δδ
max0
max
0
)(
)(
0
00
P0
δ
P PI
PII
a
b
c e
δ0 δc δe
FhtmaxFtt
ttht FF ≥max
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
4. Chế độ giới hạn ổn định
P0
δ
P PI
PII
a
b
c e
δ0 δc δe
FhtmaxFtt
ttht FF =max
5. Độ dự trử ổn định động
tt
ht
d F
FK max=
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
6. Bài toán cơ bản tính toán ổn định động
- Cho HTĐ với chế độ làm
việc P0.
- Ứng với một dạng NM 
cần nghiên cứu.
- Tính góc cắt giới hạn
δcgh
- Tính thời gian cắt NM 
giới hạn tcgh
P0
δ
P
PI
PII
a
b
d
e
δ0 δcgh δe
c
PIII
FhtmaxFtt
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
Tính góc cắt giới hạn δcgh
- là góc lệch roto khi cắt NM 
để HT ở chế độ GHOĐ
- Tính theo pp đồ thị
- Tính theo pp giải tích
P0
δ
P PI
PII
a
b
d
e
δ0 δcgh δe
c
PIII
FhtmaxFtt
maxmax
maxmax0
max0max0
max0max0
max
coscos)(
cos
0)cos(cos)()cos(cos)(
0)sin.()sin.(
0
0
ΙΙΙΙΙ
ΙΙΙΙΙ
ΙΙΙΙΙ
∂
∂
∂
∂
ΙΙ
−
−+−=
=−+−+−+−
=−+−
=+
∫∫
PP
PPP
PPPP
dPPdPP
FF
oecghe
cgh
cghecgheocghocgh
IIII
httt
e
cgh
cgh
δδδδδ
δδδδδδδδ
δδδδ
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.2 Ổn định động HTĐ đơn giản:
6. Bài toán cơ bản tính toán ổn định động
- Tính thời gian cắt NM 
giới hạn tcgh
- Là thời gian cắt NM ứng
với δcgh
- sử dụng pp phân đoạn
liên tiếp
- sử dụng phương trình
đvtđ mở rộng
P0
δ
P
PI
PII
a
b
d
e
δ0 δcgh δe
c
PIII
FhtmaxFtt
tcgh
t
0
000.18
.. 2
2
=
==∆
K
dt
dTTPK jj
δγ
p.p phân đoạn liên tiếp
- Ý nghĩa:
11
2
2/32/11
2/3211
2/11
112/32/1
1
1
1
.
)(
.
.
.
)1(
−−
−−−
−−−−
−−
−−−−
−
−
−
∆=∆∆=
∆∆−∆=∆−∆
∆∆=−=∆
∆∆=−=∆
∆∆=∆=∆−∆
∆=
∆−=
nn
j
nnnn
nnnn
nnnn
n
j
nnn
j
n
n
n
PKP
T
t
t
t
t
P
T
tt
T
P
tnt
ωωδδ
ωδδδ
ωδδδ
γωω
γ
∆Pn-2
∆Pn-1
∆Pn
tntn-1tn-2
∆ωn-1/2
∆ωn-3/2
tn-1/2tn-3/2
tn-2 tn-1 tn
δn
δn-1
δn-2
∆δn
∆δn-1
∆t ∆t
Biết các thông số phân đoạn
trước
Tính được thông số phân đoạn
kế tiếp
nn
nnn
nnn
n
nnnn
PP
PK
tnt
Pt
δ
δδδ
δδ
δδ
sin
.
.*
;;;*
0
1
11
1111
−=∆
∆+=
∆+∆=∆
∆=
∆∆
−
−−
−−−−
∆Pn-2
∆Pn-1
∆Pn
tntn-1tn-2
∆ωn-1/2
∆ωn-3/2
tn-1/2tn-3/2
tn-2 tn-1 tn
δn
δn-1
δn-2
∆δn
∆δn-1
∆t ∆t
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.3 Ổn định động HTĐ gồm 2 nhà máy
Các vấn đề:
- Đặc tính công suất
- Khái niêm đồng bộ tương đối
- Tuỳ thuộc vị trí NM
F1 B1 D B2
F2
PT
U
E2E1
ω1
ω2
ω0
δ12
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.4 Ổn định động HTĐ phức tạp
F1 B1 D B2 F2
H
B3
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.5 Ổn định động tại nút PT
- PT là động cơ
- Các kích động lớn:
1. Khởi động động cơ
H Đ
PT
UH EDXDXM Ikd
Thông số thay thế:
- Động cơ đồng bộ
- Động cơ không đồng bộ
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.5 Ổn định động tại nút PT
2. Tự khởi động
• Khái niệm
• Động cơ đồng bộ: = MPĐB
• Đặc tính công suất
• ∆M = ∆P = PM – PT
• Tiêu chuẩn ổn định:
maxhttt FF ≥
P0
δ
P
PI
PII
a
b
d
e
δ0 δph δe
c
PIII
Fht Fttmax
tph
t
0
Chương 4: Ổn định động HTĐ
4.5 Ổn định động tại nút PT
2. Tự khởi động
• Động cơ không đồng bộ
• Tiêu chuẩn ổn định
3. Đóng tải đột ngột
PMmax
s0 s
a
PT
PM(U0 )
PM(U du )
smax se
c
c’
d’
d
e
ess ≤
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.1 Khái niệm
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
1. Máy phát:
• Xd ; X’d
• TJ
• TĐK
P
δ
P0
δ0
P1
δ1 900 δgh
ôđ.t.n. ôđ.n.t.
EF XF UF
 ∆UF
S
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
1. Máy phát:
• Cos ϕ
• Cos ϕdm / Cos ϕht
U
I
Ir
Er EEmin
ϕ
δ
I.XΣ
Imin
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
1. Máy cắt
tcNM = tBV + tcMC
P0
δ
P
PI
PII
a
b
d
e
δ0 δcNM δe
c
PIII
FhtmaxFtt
tcNM0
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
1. Máy cắt
P0
δ
P
PI
PII
a
b
d
e
δ0 δcNM δe
c
PIII
FhtmaxFtt
tcNM0
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
1. Máy cắt
• TĐL : - dz hình tia
- dz liên lạc
F
D
B H
PT
BV TĐL BV
TĐL
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
2. Máy cắt
• TĐL dz liên lạc
- 1 dz
- 2 dz P0
δ
P
PI
PII
a
b
d
e
δ0 δc δe
c
FhtmaxFtt
tcNM0
δTDL
tTDL
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
3. Đường dây:
• Cấp điện áp
• Điện kháng
- phân pha dây dẩn
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
3. Đường dây:
• Điện kháng
- tụ bù dọc: XD = XL - XC
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.2 Cải thiện đặc tính các phần tử chính
3. Đường dây:
• Điện kháng
- các trạm cắt trung gian
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.3 Các biện pháp phụ
1. sử dụng R,X ở trung tính MBA
2. đóng Rph ở đầu cực MP
F
D
B
H
R, X
Chương 5: Các biện pháp nâng cao
tính ổn định HTĐ
5.3 Các biện pháp phụ
2. đóng Rph ở đầu cực MP
F
M
C
MC
Rph
P0
δ
P
PI
PII
a
b
d
e
δ0 δc δe
c
Fhtma
x
Ftt
tcNM0
δD
tD