Phasors, özellikle de sürekli devlet ve geçici koşullar altında sistemi değerlendirmeyi dinamik simülasyon çalışmalarıyla ilgili temel bir analize olanak sağlar. sinusoidal gerilimler ve mevcutlar karmaşık sayılara dönüştürürken, fasorlar büyük ölçekli AC ağlarını olağanüstü hesaplama verimliliği ile analiz eder.Bu makale, güç sistemi dinamik simülasyonu ve modern ağ yönetimindeki rolünü ve geleneksel geçici stabilite çalışmalarıyla gerçek zamanlı geniş kapsamlı bir izleme sağlar.

Phasors'un Matematiksel Vakfı

Bir fasor, bir sistemdeki tüm sinyallerin karmaşık bir temsilidir.Eğer bir sinüssel gerilim sadece büyüklüğü ve faz açısına sahipse, zaman tasarrufuna izin verilir[Dönemli)[0] ﴾0[+0|0|0|0][Dönetici|saireler[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]

Zaman Domainden Phasor Domain

Zaman alan sinusoidlerin fasullara dönüşümü Euler'in kimliğinin üzerindedir: e)[0:2) = kos( ⁇ t+wp) + j siner ( ⁇ t+wp)[Dönder+ {{)[Dönder)[Döndergiler ile birlikte, ağ denklemleri ve sabit uzunlukta bir sistemle birlikte, sabit bir şekilde ayarlandığında, sabit bir sistemdeki sabit bir denklemin belirlenmesi için kullanılan lineer kompleks denklemler oluşturur.

Power System Dynamic Simulator

Elektrikli güç sistemlerinin dinamik simülasyonu, jeneratörlerin elektromekanik ve elektromanyetik davranışını, yükler ve zaman içinde iletileri kullanarak modellemeyi içerir. Phasor tabanlı simülasyon, sık sık sık olarak adlandırılır:0)transient stabilite simülasyonu), sistemdeki farklı denklemleri her seferinde buharlı gerilimler ve akımları kullanarak çözer.Bu kontrastları elektromanyetik geçici (EMT) ile karşıtlığılı simülasyon, mikrosaniye çözümünde anlık değerleri çözer.

Phasors ile Anahtarlı Modellendi

  • [FONT:0)Generators:[Döneticileri:[Döneticileri:0) Senkron makine modelleri (örneğin, alttransient, geçici ve sürekli devlet tepkileri) yük devretmelerin arkasındaki gerilim kaynakları olarak temsil edilir, çünkü fasor gerilimleri eski baskı ve vali kontrolleri tarafından ayarlanır.
  • [FONT=0)Transmission hatları:[Dönetici:[Dönder: 1) Hatlar }}-değerli ve özleticiler kullanılarak yapılır.
  • [FONT=0)Loads: [Dönder: [Dönder: [Dönergeler:0) Statik yük modelleri (konstant dürtü, mevcut, güç) ve dinamik yükler (indüksiyon motorları) phasor terimlerinde cebir veya diferansiyel denklemler tarafından temsil edilir.
  • [FONT:0) Kontrol sistemleri: [Dönder:[Dönlendirme sistemleri, güç sistemi stabilizatörler (PSS), ve vali-turbine modelleri, saha gerilimi ve mekanik güç çıktılarını hesaplamak için fasor gerilim ve frekans girişlerini kullanır.

Phasor-Domain vs. Elektron Transient Simülasyon

Fasor-domain simülasyonu, ağ veya kısa süre pencerelerinin küçük kısımlarını varsayarken (örneğin, seyahat dalgaları, harmonik bozulma), EMT simülasyonu bu ayrıntıları yakalar. Ancak, EMT simülasyonları, ağ veya kısa süre pencerelerinin küçük kısımlarını birleştirir. büyük sistem dinamik çalışmaları için, özellikle de PSS®E gibi temel donanım testlerini kapsayan, DIgSILENT PowerMasterWorld Simulator endüstri standardına göre değişir.

Phasor-Based Dynamic Simülasyonunun Avantajları

  • [FONT:0)C ⁇ verimliliği:[Dönetici denklemleri zaman alan diferansiyel denklemleri değiştirir, gerçek zamanlı veya daha hızlı-gerçek zamanlı olarak binlerce otobüs ve makine gerçekçi simülasyonunu sağlar.
  • [FONT:0]Steady-state içgörü:[Dönetici:0] Phasors doğal olarak bu gerilim büyüklüğü ve açılarını, güç akışlarını ve reaktif marjları sağlar - dinamik çalışmalardan önce statik güvenlik değerlendirme için kritik.
  • [FONT:0)Transient kararlılık analizi:[Dönemli kriter ve enerji işlevleri makineli rotor açılarının ve elektrik güç çıktılarının fasor gösterimine dayanır, hızlı bir stabilite limitlerinin değerlendirilmesine izin verir.
  • [FONT:0) Kontrol sistemi ayarlandığında:[Dönetici:0) Phasor tabanlı simülasyon, PSS ve valileri ayarlamanın işgüdür, baskın dinamiklerin yavaş elektromekanik osilasyonları (0.1-3 Hz).
  • [FONT:0) Lineer analiz ile ilgili olarak:) Eigendeğer analizi ve küçük imzalı stabilite çalışmaları lineerleştirilmiş fasor modellerine bağlıdır, bu da sistem durumu değerlendirmeleri için matrisler.

Phasor Ölçüm Birimleri ve Wide-Area İzleme

FİLMİŞE:0) Faizor ölçüm birimleri (PMU)), gerçek zamanlı senkronizasyon modelleri sağlayarak dinamik simülasyonu devrimleştirdi ve ağ üzerinden veri analiz eder. PMUs örnek gerilimi ve mevcut dalgaformları yüksek oranda destekler (tipik olarak 30–60 örnekler için ikinci) ve bu nedenle, dinamik olmayan uygulamaları otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak doğrulayınca, verileri doğrulayın ve kalibre eden dinamik sistemlere karşı koruma sağlar.

Phasors ile Dinamik Devlet Estimation

Geleneksel devlet tahminleri SCADA ölçümlerine her birkaç saniyede erişim sağlar. PMU verileri, RTDS'nin PMU simülasyon modülleri gibi zamansal çözümler, fasor gerilimleri ve mevcut simülasyonların sürekli olarak entegre edilebilir bir koruma ve kontrol için gereklidir.Bu özellik, yüksek yenilenebilir penetrasyon ile akıllı şebekelerde kullanılabilir.

Phasor Yaklaşımının Sınırları ve Hazırlanmaları

Yaygın kullanımlarına rağmen, geleneksel fasor yaklaşımının doğal sınırları vardır. Dengesiz üç fazlı sistem ve tek bir temel frekansı, dengesiz hatalar, harmonik koşullar veya dönüştürücü tabanlı kaynaklar hızla kırılabilir.

Dinamik Phasors ve Multi-Frequency Analysis

Sürekli bir fasor, dinamik fasor yöntemlerin, Hilbert dönüşüm veya frekans dekompozisyonundan elde edilen denklemlere göre değişkenlik sağlar.Bu yaklaşım, fasor algebra'nın hesaplama faydalarını korurken, dinamik phasor yöntemlerin boyut ve aşamasının, Hilbert dönüşüm veya frekans dekompozisyonlarından elde edilen elektrik elektronik dönüştürücülere göre daha fazla uygulanmasına olanak sağlar.

Modern Simülasyon Yazılımlarında Uygulama

Lider güç sistemi simülasyon platformları, algebraic ağ çözümü ve diferansiyel denklemlerin sayısal entegrasyonunu kullanarak fasor tabanlı dinamik simülasyon uygular. Örneğin, PSS®E, aynı yazılım ortamında bir dizi fasor algebraic denklemi olarak çözülür, jeneratör ve kontrol dinamikleri de kontrol edilebilir ölçümler için denetim sistemleri ile entegre edilir. DIgSILENT Power her iki RMS (fasor) ve EMT simülasyon modları aynı yazılım ortamında yapılır, aynı zamanda, çalışma hedefine bağlı olarak denetim noktalarına bağlı olarak mühendislerden geçiş yapar.

Fasor teorisi ve uygulamaları hakkında daha fazla okuma için aşağıdaki kaynaklar önerilir:

  • [FONT=0)IEEE Phasor-Data-Based Dynamic Simulator Guide[Dönemli Dinamik Simülasyon Kılavuzu[[Dönem: 1)
  • [FONT:0)Wikipedia: Phasor – Matematiksel Basis ve Uygulamaları).
  • [FONT=0)RTDS Teknik Not: Phasor-Based Simülasyonu Gerçek Zamanda).
  • [FONT:0)PowerWorld Knowledge Base: Phasors in Simülasyon).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Elektrikli güç sisteminde fasorların uygulamaları dinamik simülasyon, mühendisler için vazgeçilmez bir araç olmaya devam ediyor. Temel sabit devlet güç akışından, karmaşık geçici istikrara ve geniş çaplı izlemeye, fasor tabanlı bir simülasyona gelecekteki şebekelere ulaşma konusunda yardımcı oluyor.Yeni elektromanyetik nesil ve güç elektronikleri analiz etmek için kısıtlamalar var iken, güvenilir fasor ve hibrit EMT-phasor yöntemlerine devam ediyor.