Послідовна мережа

Послідовнісна мережа

Визначення

Послідовнісна імпедансна мережа визначається як еквівалентна збалансована мережа для збалансованої електроенергетичної системи при гіпотетичних умовах роботи, коли в системі існує лише один компонент послідовності напруги та струму. Симетричні компоненти відіграють ключову роль у розрахунках несиметричних аварій на різних вузлах електроенергетичної системи. Крім того, додатна послідовність мережі є фундаментальною для досліджень потоку навантаження в електроенергетичних системах.

Кожна електроенергетична система складається з трьох послідовнісних мереж: додатної, від'ємної та нульової послідовностей, кожна з яких має відмінні послідовнісні струми. Ці послідовнісні струми взаємодіють певним чином, щоб моделювати різні сценарії несиметричних аварій. Обчислюючи ці послідовнісні струми та напруги під час аварії, можна точно визначити фактичні струми та напруги в системі.

Характеристики послідовнісних мереж

При аналізі симетричних аварій перевагу має додатна послідовнісна мережа. Вона ідентична послідовнісній реактивній або імпедансній мережі. Від'ємна послідовнісна мережа має подібну структуру до додатної послідовнісної мережі, але значення її імпедансів мають протилежні знаки по відношенню до значень додатної послідовності. У нульовій послідовнісній мережі внутрішня частина відокремлена від точки аварії, а потік струму виключно керується напругою в точці аварії.

Послідовнісна мережа для розрахунку аварій

Аварія в електроенергетичній системі порушує її збалансовану роботу, занурюючи її в несиметричний стан. Цей несиметричний стан може бути представлений комбінацією збалансованого набору додатної послідовності, симетричного набору від'ємної послідовності та одновимірного набору нульової послідовності. Коли відбувається аварія, концептуально це еквівалентне введенню цих трьох наборів послідовностей в систему одночасно. Післяаварійні напруги та струми визначаються відповіддю системи на кожен з цих компонентів.

Для точного аналізу відповіді системи три послідовнісні компоненти є невід'ємними. Припустимо, що кожна послідовнісна мережа може бути замінена еквівалентною схемою Тевеніна між двома ключовими точками. Через спрощення кожна послідовнісна мережа може бути зменшена до одного джерела напруги в ряду з одним імпедансом, як показано на нижньому малюнку. Послідовнісна мережа зазвичай зображується як коробка, де одна кінцева точка представляє точку аварії, а інша відповідає нульовій потенціалу референтного шинопроводу N.

У додатній послідовнісній мережі тевенінська напруга еквівалентна відкритої цепі напруги VF в точці F. Ця напруга VF представляє передаварійну напругу фази a в точці аварії F, і також позначається як Eg. Натомість, тевенінські напруги в від'ємній та нульовій послідовнісних мережах дорівнюють нулю. Це тому, що в збалансованій електроенергетичній системі, від'ємні та нульові послідовнісні напруги в точці аварії за своєю суттю дорівнюють нулю.

Струм Ia протікає з електроенергетичної системи в точку аварії. В результаті, його симетричні компоненти Ia0, Ia1 та Ia2 відходять від точки аварії F. Симетричні компоненти напруги в точці аварії можуть бути виражені наступним чином:

Де Z0, Z1 та Z2 — це загальна еквівалентна імпеданс нульової, додатної та від'ємної послідовності до точки аварії.