Analýza toku elektrické energie nebo analýza moci

Jedná se o výpočetní postup (numerické algoritmy) potřebný k určení stacionárních provozních charakteristik elektrické sítě na základě daných dat o liniích a uzlech.

Věci, které musíte vědět o analýze toku energie:

1. Analýza toku energie je stacionární analýza elektrické sítě.

2. Analýza toku energie určuje stav provozu systému pro dané zatížení.

3. Analýza toku energie řeší sadu současných nelineárních algebraických rovnic pro dvě neznámé proměnné (|V| a ∠δ) v každém uzlu systému.

4. Pro řešení nelineárních algebraických rovnic je důležité mít rychlé, efektivní a přesné numerické algoritmy.

5. Výstupem analýzy toku energie jsou napětí a fázový úhel, skutečná a reaktivní síla (na obou stranách každé linky), ztráty na lince a síla v uzlu s přebytkem.

Kroky analýzy toku energie

Studium toku energie zahrnuje následující tři kroky:

1. Modelování komponent elektrického systému a sítě.

2. Vývoj rovnic pro analýzu toku energie.

3. Řešení rovnic pro analýzu toku energie pomocí numerických technik.

Modelování komponent elektrického systému

Generátor

Zátěž


Přenosová linka
Přenosová linka je reprezentována jako nominální π model.

Kde R + jX je impedancí linky a Y/2 je nazývána poloviční nabíjecí admitance.

Transformátor s mimo-nominálním čidlem
Pro nominální transformátor platí vztah
Ale pro transformátor s mimo-nominálním čidlem

Tedy pro transformátor s mimo-nominálním čidlem definujeme poměr transformace (a) následovně

Nyní bychom chtěli reprezentovat transformátor s mimo-nominálním čidlem v lince ekvivalentním modelem.

Obr. 2: Linka obsahující transformátor s mimo-nominálním čidlem
Chceme převést následující na ekvivalentní π model mezi uzly p a q.

Obr. 3: Ekvivalentní π model linky

Naším cílem je najít tyto hodnoty admitancí Y1, Y2 a Y3 tak, aby obr. 2 mohl být reprezentován obr. 3
Z obr. 2 máme,


Nyní zvažme obr. 3, z obr. 3 máme,

Z rovnic I a III porovnáním koeficientů Ep a Eq dostáváme,

Podobně z rovnic II a IV máme

Některé užitečné pozorování

Z výše uvedené analýzy vidíme, že hodnoty Y2, Y3 mohou být buď kladné, nebo záporné, v závislosti na hodnotě poměru transformace.

Dobrá otázka!
Y = – ve znamená absorpci reaktivní síly, tj. chová se jako induktor.
Y = + ve znamená generování reaktivní síly, tj. chová se jako kapacitor.
Modelování sítě

Uvažujme dvouuzlový systém, jak je znázorněno na obrázku výše.
Už jsme viděli, že
Vygenerovaná síla v uzlu i je

Požadavek na sílu v uzlu i je