جریان بار یا تحلیل جریان قدرت

این روش محاسباتی (الگوریتم‌های عددی) مورد نیاز برای تعیین ویژگی‌های عملکرد پایدار شبکه سیستم قدرت از داده‌های خط و باس داده شده است.

چیزهایی که باید در مورد تحلیل جریان بار بدانید:

1. تحلیل جریان بار تحلیل حالت پایدار شبکه سیستم قدرت است.

2. تحلیل جریان بار وضعیت عملکرد سیستم را برای بار داده شده تعیین می‌کند.

3. تحلیل جریان بار معادلات همزمان غیرخطی الگبرایی برای دو متغیر ناشناخته (|V| و ∠δ) در هر گره سیستم حل می‌کند.

4. برای حل معادلات جبری غیرخطی، داشتن الگوریتم‌های عددی سریع، کارآمد و دقیق اهمیت دارد.

5. خروجی تحلیل جریان بار ولتاژ و زاویه فاز، قدرت حقیقی و خیالی (هر دو طرف در هر خط)، تلفات خط و قدرت باس آزاد است.

گام‌های تحلیل جریان بار

مطالعه تحلیل جریان بار شامل سه مرحله زیر است:

1. مدل‌سازی اجزای سیستم قدرت و شبکه.

2. توسعه معادلات جریان بار.

3. حل معادلات جریان بار با استفاده از تکنیک‌های عددی.

مدل‌سازی اجزای سیستم قدرت

ژنراتور

بار


خط انتقال
یک خط انتقال به عنوان یک مدل π اسمی نشان داده می‌شود.

که در آن R + jX مقاومت خط و Y/2 نیمه‌ی ظرفیت خط نامیده می‌شود.

ترانسفورماتور تغییر دهنده تپ با نامینال غیراستاندارد
برای یک ترانسفورماتور استاندارد رابطه
اما برای یک ترانسفورماتور با نامینال غیراستاندارد

بنابراین برای یک ترانسفورماتور با نامینال غیراستاندارد نسبت تبدیل (a) را به صورت زیر تعریف می‌کنیم

حال ما می‌خواهیم یک ترانسفورماتور با نامینال غیراستاندارد در یک خط را با یک مدل معادل نشان دهیم.

شکل ۲: خط حاوی یک ترانسفورماتور با نامینال غیراستاندارد
ما می‌خواهیم بالا را به یک مدل π معادل بین باس p و q تبدیل کنیم.

شکل ۳: مدل π معادل خط

هدف ما یافتن این مقادیر قابلیت‌ها Y1, Y2 و Y3 است تا شکل ۲ را با شکل ۳ نشان دهیم
از شکل ۲ داریم،


حالا شکل ۳ را در نظر بگیرید، از شکل ۳ داریم،

از معادله I و III با مقایسه ضرایب Ep و Eq بدست می‌آوریم،

به همین ترتیب از معادله II و IV داریم

برخی مشاهدات مفید

از تحلیل فوق مشاهده می‌کنیم که مقادیر Y2, Y3 می‌توانند مثبت یا منفی باشند بسته به مقدار نسبت تبدیل.

سوال خوبی!
Y = – ve به معنای جذب قدرت خیالی است یعنی مانند یک سلب‌کننده عمل می‌کند.
Y = + ve به معنای تولید قدرت خیالی است یعنی مانند یک خازن عمل می‌کند.
مدل‌سازی یک شبکه

شبکه دو باسی را در نظر بگیرید که در شکل بالا نشان داده شده است.
ما قبلاً دیده‌ایم که
قدرت تولید شده در باس i است

بار مورد نیاز در باس i است