Modelluntersuchungen betreffend die Stabilität - Institut für ...

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
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