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 مولفه توالی از ولتاژ و جریان در سیستم وجود دارد. مولفه‌های متقارن نقش مهمی در محاسبه خطاها نامتقارن در گره‌های مختلف شبکه سیستم قدرت ایفا می‌کنند. 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، هر یک حاوی جریان‌های توالی متمایز است. این جریان‌های توالی به طرق 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 دقیق 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 مقادیر شبکه توالی مثبت دارند. در شبکه توالی صفر، بخش داخلی از نقطه خطا جدا شده است و جریان تنها توسط ولتاژ در محل خطا تحریک می‌شود.

شبکه توالی برای محاسبه خطا

خطا در سیستم قدرت عملکرد متعادل آن را مختل می‌کند و آن را به وضعیت نامتقارن تبدیل می‌کند. این وضعیت نامتقارن می‌تواند با ترکیب یک مجموعه توالی مثبت متعادل، یک مجموعه توالی منفی متقارن و یک مجموعه توالی صفر تک‌فاز نمایش داده شود. هنگامی که خطا رخ می‌دهد، مفهوماً معادل تزریق این سه مجموعه توالی به سیستم 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 مولفه 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 تک‌فاز در سری با یک مقاومت تقلیل یابد، مانند آنچه در شکل زیر نشان داده شده است. شبکه توالی معمولاً به عنوان یک جعبه تصویر می‌شود که یک ترمینال نمایانگر نقطه خطا و ترمینال دیگر نشان‌دهنده پتانسیل صفر اتوبوس مرجع N است.

در شبکه توالی مثبت، ولتاژ تئونین معادل ولتاژ باز-مدار VF در نقطه F است. این ولتاژ VF نمایانگر ولتاژ پیش از خطا در 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 بدان دلیل است که در یک سیستم قدرت متعادل، ولتاژهای توالی منفی و صفر در نقطه خطا به طور ذاتی صفر هستند.

جریان Ia از سیستم قدرت به خطا جریان می‌یابد. بنابراین، مولفه‌های متقارن آن Ia0، Ia1 و Ia2 از نقطه خطا F دور می‌شوند. مولفه‌های متقارن ولتاژ در نقطه 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.