تجزیه و تحلیل جریان بار یا جریان قدرت

این روش محاسباتی (الگوریتم‌های عددی) مورد نیاز برای تعیین مشخصات عملکردی حالت پایدار شبکه سیستم برق از داده‌های خط و داده‌های باس است.

چیزهایی که باید در مورد تحلیل جریان بار بدانید:

1. تحلیل جریان بار مطالعه حالت پایدار شبکه سیستم برق است.

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

3. تحلیل جریان بار مجموعه‌ای از معادلات جبری غیرخطی همزمان را برای دو متغیر مجهول (|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 واکنشی (هر دو طرف در هر خط)، زیان‌های خط و قدرت باس اضافی است.

مراحل تحلیل جریان بار

مطالعه تحلیل جریان بار شامل سه مرحله زیر است:

1. مدل‌سازی اجزای سیستم برق و شبکه.

2. توسعه معادلات تحلیل جریان بار.

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

مدل‌سازی اجزای سیستم برق

ژنراتور

بار


خط انتقال
یک خط انتقال به صورت یک مدل π اسمی نمایش داده می‌شود.

که در آن R + jX مانع خط و Y/2 نیمی از میزان بارگذاری خط است.

ترانسفورماتور با تنظیم نامتعارف
برای یک ترانسفورماتور اسمی رابطه
اما برای یک ترانسفورماتور

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

حال می‌خواهیم یک ترانسفورماتور با تنظیم نامتعارف را در یک خط با یک مدل معادل نمایش دهیم.

شکل ۲: خط حاوی یک ترانسفورماتور با تنظیم نامتعارف
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 از میزان‌ها Y1, Y2 و Y3 است تا شکل ۲ را با شکل ۳ نمایش دهیم
از شکل ۲ داریم،


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

از معادله I و III با مقایسه ضرایب Ep و Eq داریم،

به طور مشابه از معادلات II و IV داریم

بعضی از 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 توان راکتیو است یعنی مانند یک سلب‌کننده عمل می‌کند.
Y = + ve به معنای تولید توان راکتیو است یعنی مانند یک خازن عمل می‌کند.
مدل‌سازی یک شبکه

سیستم دو باسی را که در شکل بالا نشان داده شده است در نظر بگیرید.
ما قبلاً دیده‌ایم که
توان تولید شده در باس i به صورت زیر است

تقاضای توان در باس i به صورت زیر است