Elektrivõrgu basseinide klassifitseerimine

Elektrisüsteemide busside määratlus ja klassifitseerimine

Elektrisüsteemis defineeritakse buss kui ühenduspunkt, tavaliselt esitatud vertikaalse joone kujul, kuhu on ühendatud erinevad süsteemi komponendid, nagu tootjad, tarbijad ja juhtmed. Iga elektrisüsteemi bussi iseloomustavad neli olulist elektrilist suurust: pingemaht, pinge faasikulm, aktiivne võimsus (tuntud ka kui tegelik võimsus) ja reaktiivne võimsus. Need suurused mängivad olulist rolli süsteemi käitumise ja jõudluse analüüsimisel ja mõistmisel.

Laadivoolu uuringutes, mis eesmärgiks on analüüsida elektrisüsteemi stabiilset tööolekut, on igast bussist teada kaks suurust, kolmandat ja neljandat tuleb määra. Sõltuvalt sellest, millised neist suurustest on määratud, saab busse jagada kolmele erinevale kategooriale: tootmisbussid, tarbibussid ja vabamähebussid. See klassifitseerimine aitab laadivooluvõrrandite formulatsiooni ja lahendamisel, lubades inseneritel tõhusalt analüüsida elektrisüsteemi tööd, planeerida energiatootmist ja levitamist ning tagada elektrivõrgu üldist stabiilsust ja usaldusväärsust.

Allpool näidatakse tabelina busside tüübid ja nendega seotud teadaolevad ja teadmata väärtused.

Tootmisbuss (pingekontrollibuss või P-V buss)

Tootmisbuss, mida tavaliselt nimetatakse P-V bussiks, on oluline element elektrisüsteemi analüüsis. Sellisel bussil on etteantud kaks parameetrit: pingemaht, mis vastab genereeritud pinge, ja aktiivne võimsus (tegelik võimsus) P, mis vastab tootja spektrile. Pingemaht hoidmiseks konstantseks, etteantud väärtuseks, lisatakse süsteemi vajaliku mahu reaktiivne võimsus. Seetõttu on reaktiivne võimsuse tootmine Q ja pinge faasikulm δ P-V bussil teadmata väärtused, mida tuleb arvutada elektrisüsteemi analüüsi algoritmide abil. See protsess on oluline elektrivõrgu stabiilsuse ja korraliku toimimise tagamiseks, kuna pinge taseme säilitamine on otsustav tähtsusega usaldusväärse energia edastamiseks.

Tarbibuss (P-Q buss)

Tarbibuss, mida tuntakse ka kui P-Q buss, on ühenduspunkt, kust võetakse või lisatakse elektrivõrgusse nii aktiivne kui ka reaktiivne võimsus. Laadivoolu uuringute kontekstis on selles bussis etteantud aktiivne võimsus P ja reaktiivne võimsus Q väärtused, mis põhinevad ühendatud tarbijate omadustel. Peamised teadmata väärtused siin on pinge maht ja faasikulm. Kuigi tarbibussi pinge võib muutuda tolerantsihulgas, tavaliselt umbes 5%, on selle piirides hoidmine oluline ühendatud elektroseadmete korralikuks toimimiseks. Tarbijate puhul on pinge faasikulm δ suhteliselt vähem kriitiline võrreldes pinge mahtuga, kuna enamik elektroseadmeid on loodud nii, et need suudavad tõhusalt töötada kindla pinge mahtude vahemikus.

Vabamähebuss, pendelbuss või viitebuss

Vabamähebuss täidab unikaalset ja olulist rolli elektrisüsteemides. Teiste busside vastupidiselt ei toota see otse mingit füüsilist tarvet. Selle asemel tegutseb see võimsuse varjupaigana, mis on võimeline absorbima või sisestama nii aktiivset kui ka reaktiivset võimu elektrisüsteemi vajaduse järgi. Laadivoolu analüüsi käigus on vabamähebussi pingemaht ja faasikulm ette määratud. Tavaliselt seatatakse selle bussi pinge faasikulm nulliks, muutes selle kogu elektrisüsteemi viitepunkiks. Vabamähebussi aktiivne ja reaktiivne võimsus määratakse laadivooluvõrrandite lahendamise käigus.

Vabamähebussi mõiste tuleneb laadivoolu arvutuste praktilistest väljakutsetest. Kuna elektrisüsteemi I²R kahjumid ei saa täpselt enne arvutada, on raske täpselt määrata iga bussi ulatuslikult sisestatud võimu. Insinööride poolt määratud vabamähebuss aitab tasakaalustada süsteemi võimu võrrandeid, tagades, et kogu laadivoolu arvutused oleksid kooskõlas ja täpsed. Null-faasikulma konventsioon vabamähebussil lihtsustab matemaatilist modelleerimist ja analüüsi elektrisüsteemis, aidates paremini mõista elektrilisi suhteid ja võimu vahetusi võrgus.