28.5 : Steuerung des Leistungsflusses

Es gibt mehrere Methoden zur Steuerung des Leistungsflusses in elektrischen Energiesystemen:

• Antriebsmotor- und Erregersteuerung von Generatoren
• Schalten von Shunt-Kondensatorbänken, Shunt-Reaktoren und statischen VAR-Systemen
• Steuerung von Stufen- und Regeltransformatoren

Ein einfacher Generator im System wird durch seinen Thevenin-Ersatzschaltkreis dargestellt, der sein Modell darstellt, das unter ausgeglichenen stationären Bedingungen arbeitet. Die wichtigsten Parameter sind die Generatorklemmenspannung V_t, die Erregerspannung E_g, der Leistungswinkel δ und die positiv-sequente Synchronreaktanz X_g.

Der Generatorstrom beträgt:

und die gelieferte komplexe Leistung ist:

Eine Shunt-Kondensatorbank, die zu einem Stromnetzbus hinzugefügt wird, erhöht die Busspannung und gleicht Blindleistung aus. Diese Anpassung wird durch den Anschluss eines Kondensators modelliert, der negative Blindleistung absorbiert und so den Gesamtbedarf an Blindleistung aus dem System reduziert. Darüber hinaus werden Stufentransformatoren verwendet, um Busspannungen zu regulieren und Blindleistungsflüsse durch Anpassen des Windungszahlverhältnisses zu verwalten und so das Spannungs- und Blindleistungsprofil im Netzwerk zu beeinflussen. Diese Anpassung trägt dazu bei, die Systemstabilität und -effizienz aufrechtzuerhalten, Lastschwankungen auszugleichen und die Leistungsabgabe zu verbessern.

Bei Leistungsflussstudien wird häufig nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“ vorgegangen, um die Erzeugungsniveaus und Steuerungseinstellungen anzupassen. Diese Anpassungen stellen sicher, dass das System die gewünschten Gerätebelastungen und Spannungsprofile erfüllt, und bereiten das Netzwerk auf Lastwachstum, neue Übertragungen, Transformatoren und Erzeugung vor. Die Steuerung des Leistungsflusses ist ein dynamischer Prozess, der verschiedene Methoden und Anpassungen umfasst, um die Stabilität, Effizienz und Zuverlässigkeit des Systems aufrechtzuerhalten.