Transient stability of an a.c. generator with governor action by use of the phase space method and an analog computer

Contents

The object of the paper is the study of the transient stability of a synchronous machine connected to an infinite bus by utilizing the phase space method, assuming constant voltage behind transient reactance, constant damping and variable mechanical power input. The swing equation including governor action, after a 3 phase fault at the machine terminals is a third-order nonlinear differential equation.

The purpose of this paper is to extend the phase plane method to this third-order nonlinear differential equation. An analog computer is used for the construction of the system trajectories, for the boundary surface of stability and for the computation of the critical clearing time of the system.

Übersicht

Zweck dieser Veröffentlichung ist das Studium der Transienten Stabilität einer Synchronmaschine, die mit einem starren Netz verbunden ist. Dies geschieht mit Hilfe der Zustandsraum-Methode; dabei wird vorausgesetzt, daß die Maschine eine konstante EMK hinter einer transienten Reaktanz, eine konstante Dämpfung und eine veränderliche mechanische Leistung am Eingang hat.

Die Schwingungsgleichung mit Reglertätigkeit, für einen 3phasigen Kurzschluß an den Maschinenklemmen, ist eine nichtlineare Differentialgleichung 3. Ordnung. Es gelang, die Phasenebenen-Methode bei der Lösung obengenannter Differentialgleichung anzuwenden. Dafür ist ein Analogrechner verwendet worden; somit konnten einerseits die Systemtrajektorien und die Stabilitätsrandfläche gezeichnet werden und andererseits die kritische Unterbrechungszeit berechnet werden.