Pengelasan Bus Sistem Kuasa
Definisi dan Pengelasan Bus dalam Sistem Kuasa
Dalam sistem kuasa, bus didefinisikan sebagai titik sambungan, biasanya direpresentasikan sebagai garis vertikal, di mana pelbagai komponen sistem seperti penjana, beban, dan feeder saling terhubung. Setiap bus dalam sistem kuasa ditandai oleh empat kuantiti elektrik utama: magnitud voltan, sudut fasa voltan, kuasa aktif (juga dikenali sebagai kuasa sebenar), dan kuasa reaktif. Kuantiti-kuantiti ini memainkan peranan penting dalam menganalisis dan memahami tingkah laku serta prestasi sistem kuasa.
Semasa kajian aliran beban, yang bertujuan untuk menganalisis keadaan operasi keadaan mantap sistem kuasa, daripada empat kuantiti yang berkaitan dengan setiap bus, dua adalah diketahui, dan dua lagi perlu ditentukan. Berdasarkan kuantiti-kuantiti mana yang ditentukan, bus dapat diklasifikasikan kepada tiga kategori yang berbeza: bus penjana, bus beban, dan bus slack. Pengelasan ini membantu dalam merumuskan dan menyelesaikan persamaan aliran beban, membolehkan jurutera menganalisis operasi sistem kuasa, merancang untuk penjanaan dan pengedaran kuasa, serta memastikan kestabilan dan kebolehpercayaan jaringan elektrik secara keseluruhan.
Jadual di bawah menunjukkan jenis-jenis bus dan nilai-nilai yang diketahui dan tidak diketahui yang berkaitan.
Bus Penjana (Bus Kawalan Voltan atau P-V Bus)
Bus penjana, sering dirujuk sebagai P-V bus, adalah elemen penting dalam analisis sistem kuasa. Pada jenis bus ini, dua parameter telah ditentukan: magnitud voltan, yang sepadan dengan voltan yang dihasilkan, dan kuasa aktif (kuasa sebenar) P, yang sesuai dengan rating penjana. Untuk mengekalkan magnitud voltan pada nilai tertentu, kuasa reaktif dimasukkan ke dalam sistem apabila diperlukan. Oleh itu, penghasilan kuasa reaktif Q dan sudut fasa δ voltan pada P-V bus adalah nilai yang tidak diketahui dan perlu dikira melalui algoritma analisis sistem kuasa. Proses ini penting untuk memastikan kestabilan dan operasi yang betul bagi grid kuasa, kerana mengekalkan tahap voltan yang konsisten adalah penting untuk penghantaran kuasa yang boleh dipercayai.
Bus Beban (P-Q Bus)
Bus beban, juga dikenali sebagai P-Q bus, berfungsi sebagai titik sambungan di mana kuasa aktif dan reaktif ditarik dari atau dimasukkan ke dalam rangkaian elektrik. Dalam konteks kajian aliran beban, pada bus ini, nilai kuasa aktif P dan kuasa reaktif Q ditentukan berdasarkan ciri-ciri beban yang disambung. Nilai yang tidak diketahui di sini adalah magnitud dan sudut fasa voltan. Walaupun voltan bus beban dibenarkan untuk berubah dalam julat yang boleh ditoleransi, biasanya sekitar 5%, memelihara voltan dalam had-had ini adalah penting untuk fungsi yang betul bagi peranti elektrik yang disambung. Untuk beban, sudut fasa δ voltan kurang kritikal berbanding magnitud voltan, kerana kebanyakan peranti elektrik direka untuk beroperasi secara efektif dalam julat tertentu magnitud voltan.
Bus Slack, Swing, atau Rujukan
Bus slack memainkan peranan unik dan penting dalam sistem kuasa. Berbeza dengan bus lain, ia tidak secara langsung menyediakan kuasa kepada beban fizikal. Sebaliknya, ia bertindak sebagai simpanan kuasa, mampu menyerap atau memasukkan kedua-dua kuasa aktif dan reaktif ke dalam sistem kuasa seperti yang diperlukan. Dalam analisis aliran beban, magnitud dan sudut fasa voltan pada bus slack telah ditentukan. Secara konvensional, sudut fasa voltan pada bus ini ditetapkan kepada sifar, menjadikannya titik rujukan untuk seluruh sistem kuasa. Nilai kuasa aktif dan reaktif untuk bus slack ditentukan semasa penyelesaian persamaan aliran beban.
Konsep bus slack muncul dari cabaran praktikal dalam pengiraan aliran beban. Kerana kerugian I2R dalam sistem kuasa tidak dapat diprediksi dengan tepat sebelumnya, menjadi mustahil untuk menentukan dengan tepat jumlah kuasa yang dimasukkan pada setiap bus individu. Dengan menetapkan bus slack, jurutera dapat menyeimbangkan persamaan kuasa di seluruh sistem, memastikan bahawa pengiraan aliran beban secara keseluruhan adalah konsisten dan tepat. Konvensi sudut fasa sifar pada bus slack memudahkan pemodelan matematik dan analisis sistem kuasa, memudahkan pemahaman yang lebih mudah tentang hubungan elektrik dan pertukaran kuasa dalam grid.
