Numerički model za analizu kutne stabilnosti u EES-u
Sažetak
Analiza stabilnosti elektroenergetskog sustava (EES-a) jedan je od temeljnih kriterija u analizi rada sustava. Pitanje stabilnosti elektroenergetskog sustava (EES-a) jedno je od temeljnih pitanja koje se rješava prikladnom analizom stabilnosti sustava. Programi za simulaciju stabilnosti elektroenergetskog sustava u vremenskoj domeni sastavni su dio alata za analizu elektroenergetskih sustava. S programima za simulaciju u vremenskoj domeni dinamički odziv elektroenergetskog sustava na poremećaje ili promjene u stanju sustava može se izračunati upotrebom odgovarajućih matematičkih modela zasnovanih na numeričkim algoritmima. Razvijeni numerički model za analizu kutne stabilnosti u elektroenergetskom sustavu (EES-u), utemeljen je na tehnici konačnih elemenata i vremenski promjenjivim fazorima. Složena numerička analiza istovremeno se provela u vremenskom i fazorskom području. Osnova razvijenog numeričkog modela za analizu kutne stabilnosti u EES-u je primjena tehnike konačnih elemenata na EES tako da se razmatrani sustav podijeli na manje dijelove, koji su u postupku izračuna tretirani kao zasebni konačni elementi s određenim brojem lokalnih čvorova. Kao najznačajniji dio elektroenergetskog sustava, u prvom koraku, razvijen je subtranzijentni numerički model sinkronog generatora koji se definira i tretira kao konačni element s tri lokalna čvora. U razvijeni numerički model sinkronog generatora za analizu kutne stabilnosti u EES-u uključen je i izvorno razvijeni numerički model turbinskog regulatora kao i izvorno razvijeni numerički model regulatora uzbude. Također su se, na temelju odgovarajućih matematičkih modela, razvili numerički modeli ostalih dijelova elektroenergetskog sustava (transformatora, vodova, ekvivalentne mreže), koji su u postupku izračuna tretirani kao zasebni konačni elementi. Sustav diferencijalnih jednadžbi generatora, turbinskog regulatora i regulatora uzbude uključujemo u numerički model na način da koristimo numeričku integraciju navedenih diferencijalnih jednadžbi koristeći Heunovu metodu i poopćeno trapezno pravilo ( ϑ - metodu). Dakle, uz pomoć ovog postupka, odnosno Heunove i ϑ - metode, sustav diferencijalnih jednadžbi se u jednom vremenskom inkrementu svodi na sustav algebarskih jednadžbi. Točnost razvijenog numeričkog modela za analizu kutne stabilnosti u elektroenergetskom sustavu potvrđena je usporedbom rezultata izračuna s rezultatima dobivenim pomoću programskog paketa EMTP (Elecromagnetic Transient Program). Rezultati izračuna dobiveni Heunovom metodom su točniji od rezultata dobivenih ϑ - metodom.
Marin Mandić
Viši asistent | Katedra za električna postrojenja i sustave
Istraživač i viši asistent na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu. Temelj njegovog istaživanja su tehnologije energetskih spremnika i njihova optimizaciju u tržišno orijentiranim elektroenergetskim sustavima.
Ivica Jurić-Grgić
Redoviti profesor | Katedra za teorijsku elektrotehniku i inženjersko modeliranje
Istraživač i redoviti profesor na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, s područjem istraživanja usmjerenim na numeričko modeliranje elektromagnetskih prijelaznih pojava u elektroenergetskim sustavima i posebnim naglaskom na razvoj naprednih numeričkih metoda za analizu elektromagnetskih tranzijenata u višežičnim prijenosnim vodovima. Njegovo istraživanje uključuje primjenu tehnike konačnih elemenata za analizu prijelazne stabilnosti elektroenergetskih sustava, kao i unapređenje modela za harmonijsku i tranzijentnu analizu uzemljivačkih sustava.