Rotorvinkelstabilitet

Rotorvinkelstabilitet handlar om förmågan hos synkrongeneratorer i ett system att förbli samordnade i och efter att systemet utsatts för en störning.

Varje generator har en egen rotorvinkel. När flera generatorer är anslutna till ett nät påverkas de av varandra och samordnas (synkroniseras). Det skapas också en inbördes rörelse mellan de olika generatorernas rotorer.

Rotorvinkelstabilitet handlar om hur rotorvinklarna för de olika generatorerna förhåller sig till varandra.

Åtgärder för rotorvinkelstabilitet

Arbetet för rotorvinkelstabilitet handlar i första hand om att dämpa den inbördes rörelsen mellan generatorernas rotorer. Ett mått på den rörelsen är hur stor variation det är mellan de olika rotorernas vinkelskillnader. Blir vinkelskillnaden för stor så kan det leda till att en eller flera generatorer tappar sin synkronisering med resten av systemet och kopplas bort.

Vid störningar i systemet förändras rotorvinklarna och det kan uppstå effektpendlingar mellan generatorerna. Blir dessa effektpendlingar för stora kan det leda till systemkollaps. Det som bestämmer hur stora dessa effektpendlingar blir är störningens storlek, varaktigheten av störningen och hur systemets dämpning fungerar.

Två typer av rotorvinkelstabilitet

Rotorvinkelstabilitet delas in i två undergrupper

  • småsignalstabilitet
  • transient stabilitet.

Med småsignalstabilitet menas hur systemet hanterar och dämpar små störningar, som till exempel att den mekaniska effekten i en generator förändras med 10 procent.

Med transient stabilitet menas systemets förmåga att hantera större störningar som till exempel kortslutningar.

Elnätet dämpar

Elnätet som binder samman generatorerna fungerar som ett fjädrande system och vinkelskillnaden mellan generatorernas rotorer beror av effektöverföringen i nätet.

Stabiliteten kan bevaras om nätet är ”trögt” och har tillräcklig nätstyrka för att klara störningen och återföra systemet till ett nytt stabilt läge genom att pendlingar som följer av störningen dämpas ut.

Naturliga åtgärder för att förbättra ett kraftsystems stabilitet (nätstyrka) är nätförstärkningar, att öka kortslutningseffekten eller spänningsstöttande åtgärder.

Granskad