Evolutia conceptului de stabilitate cu dezvoltarea sistemelor electroenergetice. Stabilitatea proceselor dinamice de lunga durata

Evolutia conceptului de stabilitate cu dezvoltarea sistemelor electroenergetice. Stabilitatea proceselor dinamice de lunga durata

Extinderea sistemelor electroenergetice (SEE), cresterea puterilor si distantelor de transport, introducerea reglajelor perfectionate au creat aspecte calitativ noi ale problemei de stabilitate, care au condus la modificari in conceptia si modul de abordare a acestei probleme.

Cresterea gradului de complexitate a SEE a accentuat problema "starilor critice" ale acestora. S-a constatat ca sincronismul se poate pierde si la cateva minute dupa aparitia unei perturbatii. In acest caz, fenomenele sunt mult mai complexe si se refera la fluctuatii lente ale puterii pe liniile de interconexiune dintre regiuni mai intinse, care conduc la micsorarea frecventei si la pierderea sincronismului intre aceste regiuni. Aceste fenomene pot sa apara datorita slabelor performante ale reglajului frecventa-putere de schimb si a raspunsului necorespunzator al elementelor de reglare si control cu actiune lenta, cum ar fi cele pentru cazane, vane de admisie, pompe de alimentare, etc. In acest sens, se vorbeste despre stabilitatea dinamica pe termen lung (DTL) a SEE sau de stabilitatea fenomenelor lente.

Dinamica pe termen lung se refera la sisteme electroenergetice extinse. Aici, un incident initial poate fi cauza unor noi evenimente esalonate pe un interval de timp relativ mare, de ordinul minutelor, evenimente care conduc in final la insularizari ale sistemului, "insulele" continuandu-si independent evolutia dinamica cu posibilitatea de aparitie a dezechilibrului intre puterile generate si cele consumate in interiorul "insulelelor". Se poate ajunge astfel la o dezorganizare totala a SEE cu grave repercusiuni asupra activitatii economico-sociale si cu pagube foarte mari.

In studiul dinamicii pe termen lung trebuie luate in considerare, in afara proceselor tranzitorii electromagnetice, care sunt procese rapide si se amortizeaza practic dupa 2-3 secunde si procesele tranzitorii lente de natura mecanica, termica si hidraulica, care au constante de timp mult mai mari, de ordinul minutelor. De aceea si scala timpului de analiza a starilor SEE va trebui extinsa pe o perioada cuprinsa intre o secunda si cca. 20 de minute. In functie de extinderea scalei timpului de analiza problema stabilitatii de lunga durata a unui SEE poate imbraca urmatoarele forme: dinamica pe termen scurt (DTS) care analizeaza evolutia dinamica a SEE intre 0 si 10 secunde, referindu-se in special la studiul pozitiei relative a rotoarelor masinilor sincrone, dinamica pe termen mediu (DTM) care urmareste evolutia dinamica a SEE pe un interval cuprins intre 10 secunde si 1 minut, evidentiind atat efectele dezechilibrului puterilor active si reactive asupra starii SEE, cat si conditiile de mentinere a functionarii sincrone a generatoarelor si dinamica pe termen lung (DTL) la care analiza dinamicii SEE se face pentru o perioada de timp cuprinsa intre 1 minut si 20 de minute, urmarindu-se in mod special actiunile perturbatoare care urmeaza unui "eveniment initial" si care conduc la dezechilibre interzonale in balanta puterilor si variatii in limite largi ale frecventei si tensiunii, cu implicatii asupra parametrilor instalatiilor componente ale SEE. Desigur, fiecare dintre "dinamicile" precizate mai sus difera in esenta, prin natura actiunilor perturbatoare, prin structura sistemului fizic luat in considerare si prin ipotezele care stau la baza elaborarii modelului matematic al SEE.

Problema stabilitatii generatoarelor sincrone interconectate in procese dinamice de lunga durata este o problema de varf, foarte complexa. Este vorba in acest caz de fenomene noi a caror cunoastere impune intocmirea unor programe de simulare cu un inalt grad de libertate a diferitelor ipoteze.