Поток загрузки положительной последовательности

В Командном окне введите power_LFnetwork_5bus открыть модель, содержащую пять блоков Load Flow Bus и шесть блоков потока загрузки.

Блоки Load Flow Bus отображают оранжевым, и блоки потока загрузки отображают желтым.

Блоки Load Flow Bus задают базовые напряжения шины (номинальное напряжение RMS от фазы к фазе). Они также задают напряжение в шинах PV или напряжение и угол шин колебания. Если поток загрузки решен, блок Load Flow Bus отображает величину напряжения положительной последовательности шины и угол фазы как аннотации блока.

Тип шины (PV, PQ или колебание) определяется блоками потока загрузки, соединенными с шиной. Если у вас есть несколько блоков потока загрузки с различными типами (заданный в параметре Generator type или в параметре Load type) соединенный с той же шиной, инструмент Load Flow определяет получившийся тип шины (колебание, PQ или PV).

В power_LFnetwork_5bus пример, типы шины определяются можно следующим образом:

Некоторые ограничения применяются, когда вы соединяете несколько исходных блоков и синхронных машин в той же шине:

Для получения дополнительной информации о том, как использовать блок Load Flow Bus в вашей модели, смотрите страницу Load Flow Bus.

Используя инструмент потока загрузки, чтобы выполнить анализ потоков загрузки

Если вы ввели параметры потока загрузки в блоки Load Flow Bus и в различные блоки потока загрузки, открываете Load Flow Analyzer путем нажатия кнопки Load Flow Analyzer блока powergui. Инструмент отображает сводные данные данных о потоке загрузки модели. Приведенная ниже таблица показывает данные, найденные в power_LFnetwork_5bus модель.

Обратите внимание на то, что таблица содержит семь линий, но в модели существует только шесть блоков потока загрузки. Это вызвано тем, что шина B25_2 не соединяется ни с каким блоком потока загрузки. Линия 5 добавлена в таблице для той конкретной шины, так, чтобы вы видели все шины, перечисленные вместе с их напряжением на шине. Эта шина будет рассмотрена в анализе потоков загрузки как шину PQ с нулем P и Q.

Столбец Block name идентифицирует тип блока. Отображения столбца Block type тип шины загрузки текут блоки. Следующие четыре столбца дают идентификационную метку шины, базовое напряжение шины, ссылочное напряжение (в pu базового напряжения), и угол напряжения шины потока загрузки, где блок соединяется. Следующие столбцы являются P и значениями Q, заданными во вкладке Load Flow блоков.

Последние четыре столбца отображают текущее решение для потока загрузки. Поскольку поток загрузки не был выполнен, столбцы отображают нулевые значения.

Параметры потока загрузки во вкладке Preferences блока powergui используются, чтобы создать матрицу проводимости сети Ybus и решить поток загрузки. Основная степень используется, чтобы задать модули нормированной матрицы Ybus в базовых напряжениях шины и pu/Pbase. power_LFnetwork_5bus модель содержит пять шин; следовательно, матрица Ybus будет комплексной матрицей 5 на 5, оцененной на частоте, заданной параметром Frequency (Hz).

Алгоритм потока загрузки использует итеративное решение на основе метода Ньютона-Raphson. Параметр Max iterations задает максимальное количество итераций. Алгоритм потока загрузки выполнит итерации, пока несоответствие P и Q в каждой шине не ниже, чем параметр PQ tolerance (в pu/Pbase). Несоответствие степени задано как различие между сетевой степенью, введенной в шину генераторами и загрузками PQ и степенью, переданной на всех ссылках, оставив ту шину.

Чтобы избежать плохо обусловленной матрицы Ybus, необходимо выбрать значение параметров Base power в области значений номинальных степеней и загрузок, соединенных с сетью. Для сети связи с напряжениями в пределах от от 120 кВ до 765 кВ обычно выбираются 100 основ MVA. Для распределительной сети или для маленького объекта, состоящего из генераторов, двигателей и загрузок, которые имеют номинальную силу в области значений сотен киловатт, лучше адаптируется 1 политическая поддержка MVA.

Чтобы решить поток загрузки, нажмите кнопку Compute. Решение для потока загрузки отображено в последних пяти столбцах таблицы.

Чтобы отобразить отчет потока загрузки, показывающий степень, текущую в каждой шине, нажмите кнопку Report. Сохраните этот отчет в файле путем определения имени файла в подсказке.

Отчет отображает сводные данные активных и реактивных мощностей, включая общий PQ, совместное использование между генераторами (SM - и блоки Vsrc-типа), загрузки PQ (загрузки PQ-type RLC и загрузки DYN), шунтирует постоянные загрузки Z (загрузки Z-type RLC и намагничивание ветвей трансформаторов) и асинхронные загрузки машины (ASM):

The Load Flow converged in 2 iterations !        
                                                 
SUMMARY for subnetwork No 1                      
                                                 
Total generation :    P=  5.61 MW   Q= 25.51 Mvar
Total PQ load :       P= 13.00 MW   Q=  5.00 Mvar
Total Zshunt load :   P=  0.68 MW   Q= -0.51 Mvar
Total ASM load :      P= -8.90 MW   Q=  4.38 Mvar
Total losses :        P=  0.83 MW   Q= 16.64 Mvar

Total losses линия представляет различие между генерацией, и загрузки (тип PQ + Z вводят +ASM), и представляет серийные потери. После этих сводных данных, напряжения и отчета степени представлен для каждой шины:

1 : B120  V= 1.020 pu/120kV 0.00 deg  ; Swing bus 
        Generation : P= -114.39 MW Q=   62.76 Mvar
        PQ_load    : P=    0.00 MW Q=    0.00 Mvar
        Z_shunt    : P=    0.25 MW Q=    0.23 Mvar
   -->  B13.8      : P= -116.47 MW Q=   53.89 Mvar
   -->  B25_1      : P=    1.84 MW Q=    8.63 Mvar
                                                  
2 : B13.8  V= 0.980 pu/13.8kV -23.81 deg          
        Generation : P=  120.00 MW Q=  -37.25 Mvar
        PQ_load    : P=    3.00 MW Q=    2.00 Mvar
        Z_shunt    : P=    0.17 MW Q=    0.17 Mvar
   -->  B120       : P=  116.83 MW Q=  -39.42 Mvar
                                                  
3 : B25_1  V= 0.998 pu/25kV -30.22 deg            
        Generation : P=    0.00 MW Q=    0.00 Mvar
        PQ_load    : P=   10.00 MW Q=    3.00 Mvar
        Z_shunt    : P=    0.25 MW Q=    0.21 Mvar
   -->  B120       : P=   -1.83 MW Q=   -8.44 Mvar
   -->  B25_2      : P=   -8.41 MW Q=    5.23 Mvar
                                                  
4 : B25_2  V= 0.967 pu/25kV -20.85 deg            
        Generation : P=    0.00 MW Q=    0.00 Mvar
        PQ_load    : P=   -0.00 MW Q=   -0.00 Mvar
        Z_shunt    : P=    0.01 MW Q=   -0.03 Mvar
   -->  B25_1      : P=    8.87 MW Q=   -3.67 Mvar
   -->  B575       : P=   -8.88 MW Q=    3.70 Mvar
                                                  
5 : B575  V= 0.953 pu/0.575kV -18.51 deg          
        Generation : P=    0.00 MW Q=    0.00 Mvar
        PQ_load    : P=   -0.00 MW Q=   -0.00 Mvar
        Z_shunt    : P=    0.01 MW Q=   -1.09 Mvar
   -->  ASM        : P=   -8.90 MW Q=    4.38 Mvar
   -->  B25_2      : P=    8.89 MW Q=   -3.29 Mvar

Для каждой шины напряжение на шине и угол перечислены на первой линии. Следующие три линии дают PQ, сгенерированный в шине (весь SM и источники напряжения), PQ, поглощенный загрузками типа PQ и PQ, поглощенным загрузками Z-типа.

Последние линии, которым предшествует стрела (-->), перечислите PQ, переданный, чтобы граничить с шинами, соединенными через линии, серийные импедансы и трансформаторы, также степень, поглощенная ASM.

Примените решение для потока загрузки своей модели

При выполнении анализа потоков загрузки вы, возможно, должны выполнить итерации на P, Q, и V значениях, пока вы не находите удовлетворительные напряжения во всех шинах. Это может потребовать, например, изменив произведенную энергию, степени загрузки или реактивную компенсацию шунта.

Чтобы изменить загрузку текут настройка, необходимо отредактировать параметры блоков потока загрузки и блоков Load Flow Bus. Затем нажмите кнопку Update, чтобы обновить данные о потоке загрузки, отображенные таблицей в Load Flow Analyzer. Предыдущее решение для потока загрузки затем удалено из таблицы. Нажмите кнопку Compute, чтобы получить новое решение для потока загрузки, которое соответствует изменениям, которые вы внесли.

Если вы получили удовлетворительный поток загрузки, обновите начальные условия модели согласно решению для потока загрузки. Нажмите кнопку Apply to Model, чтобы инициализировать блоки машины модели, и как начальные условия регуляторов, соединенных с машинами.

Откройте блок Three-Phase Parallel RLC Load, соединенный в шине B13.8. Поскольку Load type, заданный во вкладке Load Flow, является постоянным PQ, номинальное напряжение этого блока было изменено на соответствующее напряжение на шине 0.98 pu. Параметр Nominal phase-to-phase voltage Vn (Vrms) устанавливается на (13800)*0.98.

Откройте блок Three-Phase Dynamic Load, соединенный в B25_1bus. Initial positive-sequence voltage Vo [Mag(pu) Phase (deg.) установлен в [0.998241 -30.2228].

Обратите внимание на то, что величины напряжения и углы, полученные в каждой шине, записаны как аннотации блока под блоками Шины Потока Загрузки.

Откройте блок Scope и запустите симуляцию.

Блок Three-Phase Fault применяет отказ с шестью циклами в шине B120.

Наблюдайте формы волны активной мощности SM, SM и скоростей ASM и PQ загрузки DYN, и заметьте, что симуляция запускается в устойчивом состоянии.

Пример несбалансированного потока загрузки

В командной строке введите power_13NodeTestFeeder открыть модель, содержащую 12 блоков Load Flow Bus и 13 блоков потока загрузки. Эта модель является сетью сравнительного теста, взятой из Радиального Фидера Критерия согласия в Аналитическом Отчете Подкомиссии Системы распределения Общества Энергетики на страницах 908-912, написанных в 2 001.

Исходная система сравнительного теста содержит 13 узлов. Однако, потому что power_13NodeTestFeeder модель не включает трансформатор регулирования, она содержит только 12 узлов.

Блоки Load Flow Bus отображают оранжевым, и блоки Load Flow отображают желтым.

Блоки Load Flow Bus задают базовые напряжения шины (номинальное напряжение RMS фазы к земле). Они задают напряжение в шинах PV или напряжение и угол шин колебания. Если поток загрузки решен, блок Load Flow Bus отображает величину напряжения на шине и угол фазы как аннотации блока.

Тип шины (PV, PQ или колебание) определяется блоками потока загрузки, соединенными с шиной. Если у вас есть несколько блоков потока загрузки с различными типами (заданный в параметре Generator type или в параметре Load type) соединенный с той же шиной, инструмент Load Flow определяет получившийся тип шины (колебание, PQ или PV). Таблица показывает, как типы шины определяются для некоторых шин модели power_13NodeTestFeeder примера.

Некоторые ограничения применяются, когда у вас есть несколько исходных блоков и синхронных машин, соединенных с той же шиной потока загрузки:

Для получения дополнительной информации о том, как использовать блок Load Flow Bus в вашей модели, смотрите блок Load Flow Bus.

SUMMARY for subnetwork No 1                                 
                                                            
  Total generation  : P=   3518.74 kW   Q=   1540.14 kvar   
  Total PQ load     : P=   3101.90 kW   Q=   1880.42 kvar   
  Total Zshunt load : P=    363.47 kW   Q=   -479.42 kvar   
  Total losses      : P=     53.36 kW   Q=    139.14 kvar