Modelluntersuchungen betreffend die Stabilität - Institut für ...

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Grundlagen Abbildung 2-6 Leistungsdiagramm eines Turbogenerators; Quelle: [9] Diplomarbeit 13
Grundlagen 2.2 Stabilität der elektrischen Energieübertagung [6], [7] 2.2.1 Allgemeines Ein Synchrongenerator, der mit anderen Generatoren über ein Netz verbunden ist, befindet sich im synchronen Betrieb mit dem Netz und den anderen Maschinen, wenn seine elektrische Drehzahl ωo, die durch die mechanische Drehzahl ωm und die Polpaarzahl p gegeben ist, gleich der Winkelfrequenz der Netzspannung an dem Verbindungspunkt ist. Die Aufrechterhaltung des Synchronismus der einspeisenden Generatoren ist Voraussetzung für eine unterbrechungsfreie Energieversorgung. Die Eigenschaft eines Übertragungssystems, den Synchronismus zu bewahren, bezeichnet man als Stabilität. Unter gewissen Voraussetzungen ist es möglich, dass einzelne Maschinen ihre synchronisierenden Momente verlieren und außer Tritt fallen. Die Folgen sind große mechanische und elektrische Beanspruchungen der Maschine und Trennung vom Netz. Ereignisse dieser Art werden als Verlust der Stabilität der elektrischen Energieübertragung bezeichnet. 2.2.2 Erläuterung des Stabilitätsproblems Ausgangspunkt jeder Stabilitätsuntersuchung ist immer der stationäre Betriebszustand des elektrischen Energieübertragungssystems, d.h. alle Größen, die zur Beschreibung des Systems verwendet worden sind, werden als konstante Größen angesehen. Stabilitätsprobleme können auftreten, wenn ein Generator über eine Übertragungsleitung in ein starres Netz speist. Starres Netz bedeutet, dass die Netzspannung weder in ihrem Betrag, noch in ihrer Phasenlage durch die Einspeisung des betrachteten Synchrongenerators beeinflusst wird. Ein starres Netz bzw. der Knoten eines starren Netzes kann auch folgendermaßen charakterisiert werden: Punkt mit unendlich hoher Kurzschlussleistung bzw. Knoten eines stark vermaschten Netzes, deren Einspeisung aus einer hohen Spannungsebene erfolgt. Im einzelnen werden folgende zwei Problemkreise unterschieden: • Statische Stabilität ( Steady-State-Stability ) oder „Stabilität im Kleinen 2 “ • Dynamische Stabilität ( Transient-Stability ) oder „Stabilität im Großen 3 “ 2 Regelungstechnische Bezeichnung der Statischen Stabilität 3 Regelungstechnische Bezeichnung der Dynamischen Stabilität Diplomarbeit 14
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