Влияние низкого напряжения на электрические сети?

Мой вопрос в том, каковы некоторые из опасностей этого падения для сетки? Как это может привести к каскадной проблеме (отключению)?

• Пониженное напряжение приведет к тому, что нагрузка асинхронного двигателя начнет потреблять избыточную реактивную мощность (var) из системы. Дальнейшее усугубление состояния пониженного напряжения и, возможно, ведущее к коллапсу напряжения .
• Конденсаторные батареи, используемые для поддержки падения напряжения на$Q=\frac{V^2}{X_C}$таким образом, падение напряжения на 10% означает, что банк крышек будет выдавать на 19% меньше реактивной поддержки var. Вот хороший обзор Карсона Тейлора о том, как это влияет на «носовую кривую», используемую при анализе стабильности напряжения.
• Отключение элементов в напряженном состоянии (например, отключение генераторов или отключение линий) приводит к перегрузке оставшихся линий и может привести к дальнейшему отключению. NERC PRC-23 (для защиты линий электропередачи) и NERC PRC-025 (для генераторов) теперь требуют, чтобы реле были гораздо более устойчивыми к срабатыванию под нагрузкой по сравнению с до 2003 года (в Северной Америке). Вот хорошее чтение по конкретной теме дистанционных реле (введение хорошо для краткого чтения).

Если вы ознакомитесь с крупными отключениями электроэнергии в истории (которые были приписаны каскадным эффектам) — например, отключением электроэнергии в Италии в 2003 г. или отключением электроэнергии на северо-востоке США в 2003 г. , — вы увидите, что общая закономерность заключается в том, что изменения нагрузки на сеть были слишком быстрыми для реактивное действие. Дело не в том, что само по себе пониженное напряжение или пониженная частота были проблемой, потому что вы всегда можете сбросить нагрузку, чтобы восстановить баланс между генерацией и потреблением, и обеспечить достаточную резервную мощность, чтобы справиться с новыми отказами, если они возникнут. Однако, если вы не будете действовать достаточно быстро, нагрузка, которая была перенесена на другие линии электропередач или электростанции, может вызвать дополнительные проблемы, усугубив проблему.

Также см. это: Если большой генератор переменного тока перегружен, потеряет ли он частоту или напряжение?

Я думаю, что большинство электростанций сконструированы таким образом, что размер электрического генератора меньше первичного двигателя (вероятно, потому, что вы не хотите, чтобы он мог останавливаться на полной мощности!). Таким образом, вы, скорее всего, потеряете напряжение, чем скорость, если только перегрузка сети не является особенно серьезной.

Еще один аспект заключается в том, что не вся электроэнергия поступает в сеть через синхронные генераторы. Солнечная энергия использует инверторы. Вы можете отмахнуться от них как от незначительных, но в некоторых странах они составляют значительный процент генерации. В других странах у вас могут быть связи HVDC с соседними сетями, и если вы рассматриваете их как «производителей электроэнергии», их генерация также может быть быстро увеличена без потери частоты (однако, понравится ли это другой сети, это другая история, вы видите только DC, так что вам все равно).