28.6 : Schnelle Entkopplung und DC-Leistungsfluss

Die Methode des schnellen entkoppelten Leistungsflusses befasst sich mit Eventualitäten im Betrieb von Stromnetzen, wie Generatorausfällen oder Störungen von Übertragungsleitungen. Diese Methode bietet schnelle Leistungsflusslösungen, die für Systemanpassungen in Echtzeit unerlässlich sind. Algorithmen des schnellen entkoppelten Leistungsflusses vereinfachen die Jacobi-Matrix, indem sie bestimmte Elemente vernachlässigen, was zu zwei Sätzen entkoppelter Gleichungen führt:

Diese Vereinfachungen reduzieren den Rechenaufwand im Vergleich zur vollständigen Newton-Raphson-Methode erheblich. Die Jacobischen Matrixelemente J_2 und J_3 werden vernachlässigt, und es wird angenommen, dass die Spannungsmagnituden bei kleinen Winkelunterschieden nahe bei 1,0 pro Einheit liegen, wodurch J_1 und J_4 nahezu konstante Matrizen sind. Dies führt zu einer schnelleren Konvergenz, obwohl möglicherweise mehr Iterationen erforderlich sind als bei der Newton-Raphson-Methode.

Die DC-Leistungsflussmethode vereinfacht das Leistungsflussproblem weiter, indem sie Blindleistung ignoriert und davon ausgeht, dass alle Spannungsgrößen auf 1,0 pro Einheit festgelegt sind. Dieser Ansatz macht mehrere wichtige Annahmen:

• Die Beziehungen zwischen Blindleistung und Spannungsmagnitude werden ignoriert.
• Alle Busspannungsgrößen sind auf 1,0 pro Einheit eingestellt.
• Die Leistungsflussgleichungen werden linearisiert, was die Berechnungen vereinfacht.

Unter diesen Annahmen vereinfacht sich der Leistungsfluss von Bus j zu Bus k mit Reaktanz X_jk. Die Gleichstrom-Leistungsflussgleichungen lauten:

Der schnelle entkoppelte Leistungsfluss wird für detaillierte, iterative Lösungen im Echtzeitbetrieb verwendet und sorgt für ein Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit. Der Gleichstrom-Leistungsfluss ist ideal für schnelle, ungefähre Lösungen, bei denen Blindleistungseffekte vernachlässigbar sind, und bietet ein unkompliziertes und effizientes Mittel für Planung und Notfallanalyse. Die Methoden des schnellen entkoppelten Leistungsflusses und des Gleichstrom-Leistungsflusses bieten effiziente Lösungen für die Analyse von Stromversorgungssystemen, jede mit ihren spezifischen Anwendungen und Vorteilen.