מה הם Phasors?

Phasors הם מספרים מורכבים כי קודמים את גודל וזווית של גלנוסי / זרם זרם זרם (AC) מעגלים נוכחיים, מתחים וזרמים משתנים עם הזמן, מה שהופך מניפולציה ישירה של חטא ופונקציות cosine של cumber / ax\a) על ידי ייצוג אלה pgajs (pLT:0phassssssspher 1LT:1, להפוך את הזמן-do-do-do-il-il-do משוואות קל יותר ל משוואות / ttra trai trai) {\displaystyle ttrai trai\atrai\atrai\a {a\a\a trai\ample משוואות (a trai\a\a trai\a) {\displaystyle ttra משוואות ttrai\a}\a}\a\a\ample (re tra tra trax\a\the ttrax}\the ttrax}\the ttrax\the ttrax\the ttrax\the ttrax\the ttrax\the ttrax\the ttrax\the ttrax\the

היתרון המרכזי הוא כיphasors לחסל את הצורך לפתור משוואות טריגונומטריות של זמן.במקום, תנאי מצב יציב ניתחו באמצעות אלגברה מורכבת, שבו תוספת, תת-קרקעית, רב-תכליתיות, וחלוקת של phasors תואמות פעולות וקטור על המטוס המורכב.פשטות זו הופכת את הפטורים הכרחיים עבור מודלים של מערכות כוח בקנה מידה גדול.

Phasor Diagrams ו- Visualization

⁇ phasor הוא ייצוג גרפי של מספר phasors על המטוס המורכב.כל phasor הוא חץ אשר אורך מייצג גודל וכיוון שלו (הזווית) מייצג שינוי שלב ביחס ההתייחסות.עבור מערכות כוח, דיאגרמות phasor לעזור מהנדסים לדמיין מערכות יחסים בין מתחים זרמים וזרמים בצומת שונים.

Phasors in Power Flow Analysis

ניתוח כוח (או זרימת עומס) קובע את גודל המתח ואת זווית שלב בכל אוטובוס במערכת כוח תחת פעולה יציבה של מדינתית.הבעיה מפחיתה לפתרון של משוואות אלגבריות לא לינאריות באמצעות שיטות הרהרטיביות כגון:0Newton-RaphsonFLT:1 כל אוטובוס מאופיין על ידי מתח / Vangle /del / Beta / atric / משוואות / משוואה / SQ = משוואה / משוואה / SQ = משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה = משוואה = משוואה / S= jQ = משוואה / משוואה / משוואה / משוואה = משוואה / משוואה = משוואה = משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה / משוואה = משוואה / משוואה / משוואה = משוואה = משוואה / משוואה / משוואה = משוואה = משוואה = משוואה = משוואה = משוואה / משוואה = משוואה / משוואה /

  • כוח אמיתי: (p i=x=sum {k=1}^{N}
  • כוח תגובתי: (Q i=\sum {k=1}^{N}

משוואות אלה ישירות להשתמש גודלות וזוויתיות של phasor.המטריקס ג'ייקובאני בשיטת ניוטון-רפסון מורכב נגזרות חלקית ביחס לגודל מתח וזווית שלב. Accurate phasor נתונים מאסטימוציה המדינה או FLT:0Phasor Measurement Units (PMUs) מהירויות התכנסות ודיוק, המאפשרים קרוב דור אופטימיזציה של טעינה.

אפשרויות ל-F (OF)

OPF מרחיב את זרימת הכוח על ידי צמצום תפקוד אובייקטיבי (למשל, עלות הדור או הפסדים) תוך שמירה על מגבלות תפעוליות. משתנה Phasor הם משתנה ההחלטה.הכלה של שלב זוויות מאפשר שליטה מדויקת של זרימת חשמל פעיל באמצעות קווי שידור. על ידי מינוף phasors, OPF יכול להפחית את הפסדי קו עד 5 & #37; ברשתות טעון, על פי מחקרים שפורסמו על ידי FLT00IE:0.

Phasors in Fault Analysis

במהלך פגם קצר-הכיור, מתחים וזרמים מחלחלים בפתאומיות מערכי הphasor של מדינתם הקבועים.מהנדסים משתמשים ב-FLT:0, מרכיבים סימטריים של LT:1 (חיוביים, שליליים ואפס) לנתח תקלות בלתי מאוזנות.כל רצף הוא קבוצה של שלושה phas.

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

יחידות למדידה Phasor (PMUs) ו-Synchrophasors

(הופנה מהדף PMUs הם מכשירים מתקדמים המדגם מתח וגלי גל נוכחי במהירות גבוהה (עד 120 דגימות למחזור) והערכה נספח synchronized to Coתואמים את זמן יוניברסל (UTC) באמצעות GPS.התוצאה היא 120 דגימות מחזור:0synchrophasorsFLT:1 לספק מדידות זמניות על פני אזורים גיאוגרפיים רחבים.

צפון אמריקה Synchrophasor Initiative (NASPI) מדווח כי רשתות PMU שיפרו ניתוח אירוע לאחר הפרעה ואימות מודלים דינמיים. מפעילי Transmission להשתמש בנתונים PMU כדי לזהות מצבי אוסוציאלציה, לזהות איינג, ולוודא מערכת לחות.FLT:0 National Institute of Standards and TechnologyFreas 1LT:1 (N) מספק סינכרון עבור מדידה של C318).

תגיותSynchrophasors

  • (FLT:0)state Estimation Enhancement:FLT:1 estimators היברידי המשלבים את PMU phasors עם מדידות SCADA מסורתיות לשפר את הדיוק פי עשרה.
  • (ב) שיטת הפחתת ה-Voltage Stability Monitoring:FreaLT:1) שיטת ה-Thevenin Impedance משתמשת במדידות phasor מקומיות כדי להעריך את הקרבה להתמוטטות מתח.
  • (FLT:0) חיזוי יכולת הטרנספורמציה:FLT:1 זווית של רוטטור בזמן אמת ניתן להסיק מהנתונים של PMU, המאפשר התראה מוקדמת של אובדן סינכרונות.

ניתוח מערכת פיתוח באמצעות Phasors

יציבות מערכת החשמל כוללת זווית רוטטור, מתח ויציבות תדרים. phasors הם מרכזיים לכל תחום.עבור FLT:0rotor זווית יציבות FLT:1, משוואה נדנדה הוא ליניארי סביב נקודה הפעלה: מודל קטן-signal וכתוצאה מכך כרוך משתנים המדינה כי הם phasor זוויות וגודלים.

(FLT:0)Voltage יציבות FLT:1 הוא נבדק באמצעות עקומות PV ו QV. phasor יחסים בין כוח תגובתי לבין גודל מתח להסביר את המנגנון של קריסת מתח. המפעילים משתמשים בנתונים כדי לעקוב אחר קרבת המערכת אל האף של עקומת PV ולהוביל פעולות מתווך כגון החלפת קפיטור או לשפוך.

יתרונות של Phasors ב- Power System Optimization

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0)Imroved Fault Detection and Isolation:FLT 1:1 אלגוריתמים מבוססי תקלות של פוסיטור יכולים להצביע על תקלה בתוך כמה מאות מטרים, צמצום משךי הזיעה.היכולת לבודד במהירות תקלות ממזערת את ההשפעה על לקוחות.
  • (FLT:0)Optimized Power Flow ו- מופחת אובדן:FLT 1 על ידי שימוש בהבדלים זוויתיים phasor מעבר לקווים, מפעילי יכולים להתאים את דפוסי הדור לצמצום ההפסדים.כל רמה של הפחתה בזווית יכול להוריד את ההפסדים של קו ב-5%.
  • (FLT:0) של שילוב אנרגיה מתחדשת: התחדשות: 1 השמש וחוות הרוח מציגות דור משתנה. phasor מדידות מסייע לנהל את תנודות הכוח וכתוצאה מכך תנודות מתח, להבטיח שילוב יציב.
  • (FLT:0)Support for Smart Grid Technologies:BuildFLT:1 , Phasors הם עמוד השדרה של תוכניות הגנה אדפטיות, רשתות של עצמוות ומערכות ניהול הפצה מתקדמות.הם מאפשרים פעולות בקרה סגורות כמו דירוג קו דינמי ותגובה לביקוש אוטומטי.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות שלהם, מערכות מבוססות phasor להתמודד עם כמה אתגרים. Data latancyFLT:1 יכול לחדד שליטה בזמן אמת; טיפוסי PMU נתונים יש עיכובים של 50-100 מ"מ, אשר עשוי להיות איטי מדי עבור פעולות הגנה תת מחזורית.FLT:2 ניהול נתונים ניהול FLT 3 הוא נושא אחר: אחד PMU יכול לייצר מאות מגה-בתים ליום, דרישות פתרונות תקשורת חזקה ואבטחת מידע.

(ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

יתר על כן, הדיוק של phasor estimation degrad בתנאים transient או כאשר תוכן הרמוני הוא גבוה. אלגוריתמים מתקדמים כמו FLT:0 â, estimationFLT:1 מפותחים כדי להתמודד עם תדירות לא-נומינאלית שינויים מהירים.

מגמות עתידיות ב-Phasor- Based Optimization

התפקיד של phasors יתרחב עם אימוץ של תחזיות מזג אוויר:0 תאומים דיגיטליים FIRLT:1 של מערכות כוח. העתקים וירטואליים אלה משלבים נתונים PMU עם תחזיות מזג אוויר ונתונים שוק כדי לחזות שניות התנהגות קדימה. אלגוריתמי למידת מכונה מאומן על דפוסי phasor יכולים לזהות omalies מוקדם יותר מאשר שיטות מסורתיות.

(FLT:0) אינטליגנציה מלאכותית (AI)FLT:1hil) הוא גם מיושם על מנת לחדד נתונים עבור זיהוי טופולוגיה בזמן אמת והגנה הסתגלותית.הסוכנות של האנרגיה של מודרניזציה של אנרגיה ממנת פרויקטים המשתמשים בסינכרון של סנכרון כדי לאפשר אופטימיזציה של מיקום:2grid-forming-vertsFLT:3 עבור 100 &#; רשתות מתחדשות, הם מביאים את האופטימיזציה של microrephas-PMD.

בעוד רשת החשמל מתפתחת למערכת דינמית יותר, מבוססת על מופנם, הפציטורים יישארו כלי בסיסי.היכולת שלהם לתפוס את גודלם וזווית הופכת אותם הכרחיים עבור כל מהנדס המבקש לייעל את הביצועים, האמינות, וחוסן של מערכות חשמל חשמליות.