Аналіз потоку навантаження або потоку електроенергії

Це обчислювальна процедура (числові алгоритми), необхідна для визначення стаціонарних експлуатаційних характеристик мережі електроенергетичної системи на основі заданих даних про лінії та шини.

Речі, які вам слід знати про аналіз потоку навантаження:

1. Аналіз потоку навантаження є стаціонарним аналізом мережі електроенергетичної системи.

2. Аналіз потоку навантаження визначає робочий стан системи при заданому навантаженні.

3. Аналіз потоку навантаження розв'язує набір одночасних нелінійних алгебраїчних рівнянь для двох невідомих змінних (|V| і ∠δ) на кожному вузлі системи.

4. Для розв'язання нелінійних алгебраїчних рівнянь важливо мати швидкі, ефективні та точні числові алгоритми.

5. Виводом аналізу потоку навантаження є напруга та кут фази, активна та реактивна потужність (з обох боків у кожній лінії), втрати в лініях та потужність шини регулювання.

Кроки Аналізу Потоку Навантаження

Дослідження потоку навантаження включає наступні три кроки:

1. Моделювання компонентів електроенергетичної системи та мережі.

2. Розробка рівнянь потоку навантаження.

3. Розв'язання рівнянь потоку навантаження за допомогою числових методів.

Моделювання Компонентів Електроенергетичної Системи

Генератор

Навантаження


Лінія Передачі
Лінія передачі представлена як номінальна π-модель.

Де R + jX — це імпеданс лінії, а Y/2 називається півлінійною зарядною провідністю.

Трансформатор з Неномінальним Змінним Відношенням Трансформації
Для номінального трансформатора співвідношення
Але для трансформатора з неномінальним відношенням трансформації

Отже, для трансформатора з неномінальним відношенням трансформації ми визначаємо відношення трансформації (a) таким чином

Зараз ми хотіли б представити трансформатор з неномінальним відношенням трансформації в лінії еквівалентною моделлю.

Рис. 2: Лінія, Що Містить Трансформатор з Неномінальним Відношенням Трансформації
Ми хочемо перетворити вищезазначене на еквівалентну π-модель між шинами p і q.

Рис. 3: Еквівалентна π-Модель Лінії

Наша мета — знайти ці значення провідностей Y1, Y2 та Y3 так, щоб рис. 2 можна було представити рис. 3
З рис. 2 маємо,


Тепер розглянемо рис. 3, з рис. 3 маємо,

Порівнюючи коефіцієнти Ep та Eq з рівнянь I та III, отримуємо,

Аналогічно, з рівнянь II та IV маємо

Деякі корисні спостереження

З вищенаведеного аналізу ми бачимо, що значення Y2, Y3 можуть бути або додатними, або від'ємними, залежно від значення відношення трансформації.

Чудове питання!
Y = – ve означає поглинання реактивної потужності, тобто він поводиться як індуктор.
Y = + ve означає генерацію реактивної потужності, тобто він поводиться як конденсатор.
Моделювання Мережі

Розглянемо систему з двох шин, як показано на рисунку ви