شبکه دنباله‌ای

شبکه توالی

تعریف

شبکه مقاومت توالی به عنوان یک شبکه تعادلی معادل برای یک سیستم قدرت تعادلی تحت شرایط عملیاتی فرضی تعریف می‌شود که فقط یک مؤلفه توالی از ولتاژ و جریان در سیستم وجود دارد. مؤلفه‌های متقارن نقش مهمی در محاسبه خطاها نامتقارن در گره‌های مختلف شبکه سیستم قدرت دارند. علاوه بر این، شبکه توالی مثبت برای مطالعات جریان بار در سیستم‌های قدرت بنیادی است.

هر سیستم قدرت شامل سه شبکه توالی است: شبکه‌های توالی مثبت، منفی و صفر که هر یک جریان‌های توالی متمایزی را حمل می‌کنند. این جریان‌های توالی به طور خاصی با یکدیگر تعامل می‌کنند تا سناریوهای مختلف خطا نامتقارن را مدل‌سازی کنند. با محاسبه این جریان‌ها و ولتاژها در زمان خطا، می‌توان جریان‌ها و ولتاژهای واقعی در سیستم را دقیقاً تعیین کرد.

ویژگی‌های شبکه‌های توالی

در تحلیل خطاها متقارن، شبکه توالی مثبت اولویت دارد. این شبکه مشابه با شبکه واکنش یا مقاومت توالی است. شبکه توالی منفی ساختار مشابهی با شبکه توالی مثبت دارد؛ اما مقادیر مقاومت آن علامت‌های مخالف با مقادیر شبکه توالی مثبت دارد. در شبکه توالی صفر، بخش داخلی از نقطه خطا جدا شده است و جریان تنها توسط ولتاژ در محل خطا هدایت می‌شود.

شبکه توالی برای محاسبه خطا

خطا در سیستم قدرت عملیات تعادلی آن را مختل می‌کند و آن را به حالت نامتقارن می‌برد. این حالت نامتقارن می‌تواند با ترکیب یک مجموعه توالی مثبت متقارن، یک مجموعه توالی منفی متقارن و یک مجموعه توالی صفر تک‌فاز نمایش داده شود. وقتی خطا رخ می‌دهد، مفهوماً معادل تزریق این سه مجموعه توالی به سیستم به طور همزمان است. ولتاژها و جریان‌های پس از خطا سپس با پاسخ سیستم به هر یک از این مجموعه‌های مؤلفه تعیین می‌شوند.

برای تحلیل دقیق پاسخ سیستم، سه مؤلفه توالی ضروری هستند. فرض کنید که هر شبکه توالی می‌تواند با یک مدار معادل تئونین بین دو نقطه کلیدی جایگزین شود. از طریق ساده‌سازی، هر شبکه توالی می‌تواند به یک منبع ولتاژ واحد در سری با یک مقاومت واحد کاهش یابد، مانند آنچه در شکل زیر نشان داده شده است. شبکه توالی معمولاً به صورت یک جعبه نشان داده می‌شود که یک ترمینال نشان‌دهنده نقطه خطا و دیگری نشان‌دهنده پتانسیل صفر اتوبوس مرجع N است.

در شبکه توالی مثبت، ولتاژ تئونین معادل ولتاژ بازدار VF در نقطه F است. این ولتاژ VF نشان‌دهنده ولتاژ قبل از خطا فاز a در محل خطا F است و همچنین با Eg نشان داده می‌شود. در مقابل، ولتاژهای تئونین در شبکه‌های توالی منفی و صفر صفر هستند. این به این دلیل است که در یک سیستم قدرت متوازن، ولتاژهای توالی منفی و صفر در محل خطا به طور ذاتی صفر هستند.

جریان Ia از سیستم قدرت به خطا جریان می‌یابد. بنابراین، مؤلفه‌های متقارن آن Ia0، Ia1 و Ia2 از نقطه خطا F دور می‌شوند. مؤلفه‌های متقارن ولتاژ در محل خطا می‌توانند به صورت زیر بیان شوند:

که Z0، Z1 و Z2 مقاومت معادل کل شبکه‌های توالی صفر، مثبت و منفی تا نقطه خطا هستند.