Sieć sekwencyjna

Sieć sekwencyjna

Definicja

Sieć impedancyjna sekwencyjna jest zdefiniowana jako równoważna zrównoważona sieć dla zrównoważonego systemu energetycznego w hipotetycznych warunkach pracy, gdzie w systemie istnieje tylko jedna składowa sekwencyjna napięcia i prądu. Składowe symetryczne odgrywają kluczową rolę w obliczaniu niezrównoważonych uszkodzeń w różnych węzłach sieci systemu energetycznego. Ponadto sieć sekwencji dodatniej jest fundamentalna dla badań przepływu mocy w systemach energetycznych.

Każdy system energetyczny składa się z trzech sieci sekwencyjnych: sieci sekwencji dodatniej, ujemnej i zerowej, każda niesie różne składowe sekwencyjne prądów. Te składowe sekwencyjne prądów interaktywnie modelują różne scenariusze niezrównoważonych uszkodzeń. Obliczając te składowe sekwencyjne prądów i napięć podczas uszkodzenia, można dokładnie określić rzeczywiste prądy i napięcia w systemie.

Charakterystyka sieci sekwencyjnych

Podczas analizy symetrycznych uszkodzeń sieć sekwencji dodatniej ma pierwszeństwo. Jest identyczna z siecią reaktancji lub impedancji sekwencyjnej. Sieć sekwencji ujemnej ma podobną strukturę do sieci sekwencji dodatniej, jednak jej wartości impedancji mają przeciwne znaki w porównaniu do sieci sekwencji dodatniej. W sieci sekwencji zerowej, wewnętrzna część jest izolowana od punktu uszkodzenia, a przepływ prądu jest wyłącznym efektem napięcia w miejscu uszkodzenia.

Sieć sekwencyjna do obliczania uszkodzeń

Uszkodzenie w systemie energetycznym zakłóca jego zrównoważoną pracę, wprowadzając go w stan niezrównoważony. Ten stan niezrównoważony może być reprezentowany przez kombinację zrównoważonego zestawu sekwencji dodatniej, symetrycznego zestawu sekwencji ujemnej i jednofazowego zestawu sekwencji zerowej. Gdy wystąpi uszkodzenie, jest to koncepcyjnie równoważne z wprowadzeniem tych trzech zestawów sekwencyjnych do systemu jednocześnie. Następnie poziom napięcia i prądu po uszkodzeniu jest określany przez reakcję systemu na każdy z tych zestawów składowych.

Aby dokładnie przeanalizować reakcję systemu, niezbędne są trzy składowe sekwencyjne. Załóżmy, że każda sieć sekwencyjna może być zastąpiona obwodem Thevenina między dwoma kluczowymi punktami. Przez uproszczenie, każda sieć sekwencyjna może być zredukowana do pojedynczego źródła napięcia szeregowo połączonego z pojedynczą impedancją, jak pokazano na poniższym rysunku. Sieć sekwencyjna jest zwykle przedstawiana jako skrzynka, gdzie jeden terminal reprezentuje punkt uszkodzenia, a drugi odpowiada zerowej potencjałowi bazy referencyjnej N.

W sieci sekwencji dodatniej, napięcie Thevenina jest równe otwartemu napięciu VF w punkcie F. To napięcie VF reprezentuje napięcie przed uszkodzeniem fazy a w miejscu uszkodzenia F, i jest również oznaczane jako Eg. Natomiast napięcia Thevenina w sieciach sekwencji ujemnej i zerowej są zerowe. Wynika to z tego, że w zrównoważonym systemie energetycznym, napięcia sekwencji ujemnej i zerowej w punkcie uszkodzenia są naturalnie zerowe.

Prąd Ia płynie z systemu energetycznego do uszkodzenia. W konsekwencji, jego składowe symetryczne Ia0, Ia1 i Ia2 płyną od punktu uszkodzenia F. Składowe symetryczne napięcia w punkcie uszkodzenia mogą być wyrażone następująco:

Gdzie Z0, Z1 i Z2 to całkowita równoważna impedancja sieci sekwencji zerowej, dodatniej i ujemnej do punktu uszkodzenia.