전력 시스템의 Phasors의 응용 동적 시뮬레이션

Phasors는 전기 전력 시스템 분석의 코너스톤이며, 특히 안정 상태 및 일시적 조건에서 시스템 행동을 평가하는 동적 시뮬레이션 연구입니다. 복잡한 숫자로 인한 부정적 전압과 전류를 변환함으로써, phasors는 현저한 계산 효율을 가진 대규모 AC 네트워크를 분석하는 엔지니어를 가능하게 합니다. 이 문서는 phasor 이론의 심층적 탐험을 제공하여, 전력 시스템 동적 시뮬레이션의 응용 프로그램 및 현대 그리드 관리의 역할, 전통적인 일시적 안정성과 실시간 모니터링을 제공합니다.

Phasors의 수학 재단

phasor는 진폭 및 위상 각도만 유지 하는 sinusoidal 함수의 복잡한 표현입니다. 시간-varying 주파수를 디케이팅 ω 는 시스템의 모든 신호에 공통. sinusoidal 전압이 주어진 경우 v(t) = V_]m] coLT(LT:3) _{] _{]] _{]] _{]] _{]] _{]] _{]]] _{] _{]] _{_{]] _{] _{] _{] _{_{]]] _{_{_{]]]]]]]]]] _]]}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

시간대에서 Phasor Domain로

phasors에 시간 지배적 인 sinusoids에서 변환은 Euler의 정체성에 의존합니다. e^]j(ωt+φ) = cos(ωt+φ) + j sin(ωt+φ)[]. phasors와 함께 모든 소스와 부하를 나타내는 것은, 네트워크 방정식은 선형의 구성이 되고, 이는 특정 모델에 대한 영향을 미칠 수 있는 영향을 최소화할 수 있습니다. ]

Power System Dynamic Simulation의 Phasors

전기 전력 시스템의 동적 시뮬레이션은 발전기, 부하 및 전송 네트워크의 전기 기계 및 전자기 동작을 모델링하는 데 포함됩니다. Phasor 기반 시뮬레이션은 종종 [[FLT : 0]] 트랜스미터 안정성 시뮬레이션[FLT : 1]이라고 불리는 Phasor 기반 시뮬레이션은 시스템의 다양한 α-algebraic 방정식과 각 시간 단계에서 현재를 사용하여 해결합니다. 전자기 반동 (EMT) 시뮬레이션과이 대조하여 마이크로파의 주파수를 분석하는 데 이상적인 주파수를 제공합니다. 이 측정 범위는 초파의 주파수에 대한 이상적인 범위와 초파의 안정성을 연구합니다.

Phasors로 모델링 된 주요 구성 요소

Generators: 동기식 기계 모델(예:, 하위전용, 일시적 및 꾸준한 상태 반응)은 비례와 통치자 통제에 의해 조정된 phasor 전압과 더불어 임피던스 뒤에 전압 근원으로 대표됩니다.
전송 라인: 라인은 시리즈 임피던스와 션트 인포터 형태로 π-equivalent를 사용하여 모델링됩니다.
Loads: 정적 하중 모델(일정한 임피던스, 전류, 전력) 및 동적 부하(인덕션 모터)은 phasor 조건에서 algebraic 또는 차별식 방정식으로 표현됩니다.
Control 시스템: Excitation 시스템, 파워 시스템 안정제(PSS), 그리고 주저 터보 모델은 phasor 전압과 주파수 입력을 사용하여 필드 전압과 기계적 출력을 계산합니다.

Phasor-Domain 대 전자기 트랜스미터 시뮬레이션

phasor-domain 시뮬레이션은 균형 잡힌, 기본 주파수 조건 및 neglects 빠른 전자기 페노 마 (예, 이동 파, 고조파 왜곡), EMT 시뮬레이션은 이러한 세부 사항을 캡처합니다. 그러나, EMT 시뮬레이션은 네트워크 또는 짧은 시간 창의 작은 부분으로 복잡하고 일반적으로 제한됩니다. 대형 시스템 동적 연구에 대한 수백 발전기 및 버스, PSS®-Ephasor 기반 도구, DIGENTE, DIGENTE, 하이브리드 모델에 대한 특정 모델에 대한 접근 방식이 있습니다.

Phasor 기반 동적 시뮬레이션의 장점

컴포지트 효율성:] Algebraic 방정식은 시간도주 차동식 방정식을 대체하고, 실시간 또는 빠른 일대일 시간의 수천대의 버스와 기계의 현실적인 시뮬레이션을 가능하게 합니다.
Steady-state insight: Phasors는 버스 전압 크기와 각도, 전력 흐름 및 동적 연구 전에 정적 보안 평가에 대한 민감 마진을 자연스럽게 제공합니다.
Transient 안정성 분석: Equal-area criterion and energy function rely on phasor expresss of machine rotor angles and electric power output, 안정성 제한의 급속한 평가를 허용.
제어시스템 튜닝: Phasor-based 시뮬레이션은 PSS 및 거버러를 조정하는 데 있어서, 지배적 역동성은 전기 기계적 진동 (0.1–3Hz)의 느린 동작이다.
선형 분석과 통합: Eigenvalue 분석과 작은 신호 안정성 연구는 선형화 된 phasor 모델에 따라 시스템 상태 감쇠 비율 평가를 위한 매트릭스를 산출합니다.

Phasor 측정 단위 및 넓은 지역 감시

이 측정은 포괄적인 데이터 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석, 분석,

Phasors와 동적인 상태 추정

기존의 상태 추정은 SCADA 측정에 의존합니다. PMU 데이터는 마이크로초 정확도로 시간 스탬프를 통해 phasor 전압과 전류를 지속적으로 추적하는 동적 상태 추정을 가능하게합니다. 이 기능은 높은 재생 가능한 침투를 가진 스마트 그리드에 적합한 보호 및 제어에 필수적입니다. RTDS의 PMU 시뮬레이션 모듈과 같은 OpenPMU 프로젝트 및 상업용 솔루션과 같은 여러 연구 플랫폼은 RTDS의 PMU 시뮬레이션 모듈과 같은 실시간 통합 데이터로 실시간 통합을 설명합니다.

Phasor Approach의 제한 및 확장

phasor는 수많은 phasor의 포괄적인 접근법으로, phasor 접근법은 포괄적인 접근법이 있습니다. 그것은 균형 잡힌 3단계 체계 및 단일 기본 빈도를 가정합니다. 불균형 결함, 고조파 부유한 상태, 또는 빠른 엇바꾸기를 가진 변환장치 근거한 자원 도중 진동하는. 게다가, phasor 근거한 모형은 subsynchronous 공명 또는 아주 빠른 transients (예를들면, 번개 파업)를 붙잡지 않을지도 모릅니다.

동적 파종 및 다중 주파수 분석

phasor 기반 시뮬레이션의 유효성을 확장하려면 연구자들은 dynamic phasor] 개념을 개발했습니다. 일정한 phasor를 섭취하는 대신 동적 phasors는 Hilbert 변형 또는 주파수 분해에서 파생 된 차별 방정식에 따라 다르기 위해 크기와 단계가 다를 수 있습니다. 이 접근법은 phasor의 경쟁적인 이점을 유지하면서 고조 및 상호 보완 제품을 대표 할 수 있으며, dc-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-m-

현대 Simulation Software의 구현

이 플랫폼은 수많은 네트워크 솔루션과 다양한 방정식 통합을 통해 phasor 기반 동적 시뮬레이션을 구현합니다. 예를 들어 PSS®E는 파티션 솔루션 접근 방식을 사용합니다. 네트워크는 phasor algebraic 방정식의 집합으로 해결되며, 발전기 및 제어 동적은 사다리꼴 또는 유러 방식과 통합됩니다. DIgSILENT PowerFactory는 RMSphasor EMT (전원) 및 RTS-TRO (전원)의 시뮬레이션 시스템 시뮬레이션을 통해 포괄적인 소프트웨어를 제공합니다. 이 플랫폼은 포괄적인 소프트웨어를 위한 RTS-TRO(전원) 시스템의 시뮬레이션을 위한 RMS-TRO(전원) 모듈을 제공합니다.

phasor 이론 및 응용 프로그램에 대한 자세한 내용을 보려면 다음 리소스가 권장됩니다.