4.1 Chƣơng trình sa thải phụ tải dựa trên điện áp và tần số không xét đến tầm quan trọng của tải và các điều kiện ràng buộc về giảm bớt phụ tải. quan trọng của tải và các điều kiện ràng buộc về giảm bớt phụ tải.
Chương trình sa thải tải đề xuất kết hợp hai tham số: tần số và điện áp tại thanh góp, cho quyết định tức thời, số lượng và vị trí của tải phải sa thải. Các tải ở đây giả sử là tương đương nhau về tầm quan trọng và các chỉ tiêu kinh tế. Chương trình phát triển ở đây sử dụng phương pháp tiếp cận từng bước.
Bước đầu tiên là giai đoạn đo lường. Khi một nguyên nhân gây nhiễu loạn, sự chênh lệch tần số hoặc thay đổi điện áp thanh cái hoặc cả hai, nó được ghi lại và độ lớn của sự nhiễu loạn là được ước tính bằng cách sử dụng các phương trình chuyển động của rotor. Ước tính này xác định số lượng tải được sa thải. Ngay khi số lượng tải bị sa thải được quyết định, các thanh góp được xếp hạng theo các giá trị độ lớn dV/dt của nó. Sự xếp hạng này quyết định thứ tự tải sẽ sa thải. Do đó, thanh góp ở nơi điện áp đang giảm với mức độ nhanh hơn có một giá trị độ lớn dV/dt cao hơn thì được xếp ở vị trí cao hơn.
Một khi thứ tự của tải sa thải được quyết định, giai đoạn tiếp theo tính toán bao nhiêu tải cần thiết phải sa thải từ mỗi thanh góp tải. Điều này được quyết định bởi một công thức dựa trên độ nhạy điện áp.
Bước đầu tiên của quy trình sa thải tải là đo lường và tính toán tốc độ thay đổi của tần số. Tùy thuộc vào các rơle, các phép đo tần số hoặc tốc độ thay đổi tần số được ghi lại bằng các đồng hồ so pha trong hệ thống. Đối với các trường hợp nghiên cứu trình bày dưới đây, giá trị trung bình của df/dt được tính toán tại điểm mà ở đó có tần số giảm dưới 59,7Hz. Giá trị tuyệt đối sẽ không ghi nhận đúng giá trị df/dt tại điểm đó. Do đó, mức trung bình của các giá trị từ thời gian nhiễu loạn xảy ra tới điểm mà ở đó tần số giảm xuống dưới 59,7Hz được xem xét để lấy giá trị trung bình df/dt. Giá trị trung bình của sự thay đổi biểu đồ tần số được sử dụng để tính toán biên độ nhiễu loạn ước tính.
Ban đầu hệ thống tại trạng thái xác lập ổn định tất cả các dQ/dV, độ nhạy điện áp có thể được tính toán. Từ đó, các giới hạn ổn định điện áp được biết đến. Bây giờ, trong khi một nhiễu loạn điện áp hoặc tần số có thể bắt đầu giảm xuống dưới mức giới hạn. Trong trường hợp này giới hạn tần số được coi là ở 59,7Hz, dưới đó sa thải tải sẽ bắt đầu. Lý do để chọn lấy giá trị này là một cuộc khảo sát của các kỹ thuật sa thải phụ tải hiện có đã được thực hiện và được trình bày trong phần tổng quan. Dựa trên điều này, các tần số tiêu chuẩn nhận giá trị trong ngành công nghiệp để bắt đầu một quá trình sa thải tải là 59,7Hz trên hệ hống điện có tần số 60Hz và 49,7Hz trên hệ thống điện có tần số 50Hz.
Việc ước tính tổng chênh lệch giữa công suất máy phát và công suất phụ tải. Điều này có thể được xác định như sau:
Xét trường hợp một máy phát đơn, phương trình chuyển động của rotor là : 0 2 m e diff H df P P P f dt (4.1) Ở đây: f0 là tần số danh định của hệ thống.
Pdifflà độ chênh lệch giữa công suất phát và công suất phụ tải.
Trong phương trình trên ω được thay thế bằng f bởi vì ω = 2πf. Do đó, nhận được mối quan hệ giữa tần số mà độ lệch công suất. Đây là mối quan hệ thiết lập ước tính độ lớn của sự nhiễu loạn này.
Phương trình chuyển động của rotor trên là cho một máy đơn. Trong một hệ thống công suất lớn có nhiều máy phát điện, nó có thể cách xa nhau về địa lý từ mỗi máy khác nhau. Trong trường hợp này, xuất hiện mong muốn để giảm số lượng các phương trình chuyển động của rotor. Vì vậy, các máy phát điện quay đồng thời có thể được liên kết đồng thời và một phương trình chuyển động của rotor tương đương duy nhất được thiết lập cho nó. Các máy phát điện này được biết như là máy phát điện liên kết.
Xét một hệ thống n máy phát.
Ở đây là khoảng cách địa lý trên một diện tích lớn, như trường hợp với một lưới điện thực tế. Nhưng khi hệ thống này bị ảnh hưởng bởi một nhiễu loạn như là một
sự cố, tất cả các rotor máy phát điện quay đồng bộ. Các phương trình chuyển động của rotor riêng lẻ của chúng được xác định dưới đây.
Hằng số quán tính H cho mỗi máy được biểu diễn như H1, H2, H3, …, Hn.
Công suất cơ và công suất điện cho mỗi máy được thể hiện như Pm1, Pm2, Pm3, …,
Pmn và Pe1, Pe2, Pe3, …,Pen.
Các phương trình chuyển động của rotor cho từng máy riêng lẻ: 1 1 1 1 1 0 2 a m e H df P P P f dt cho máy 1 (4.2) 2 2 2 2 2 0 2 a m e H df P P P f dt cho máy 2 (4.3) 3 3 3 3 3 0 2 a m e H df P P P f dt cho máy 3 (4.4) Tương tự: 0 2 n n an mn en H df P P P f dt cho n máy (4.5) Hằng số quán tính tương đương của hai máy là tổng các quán tính riêng lẻ của mỗi máy.