PEODELAN HARMONIK PADA JARINGAN
5.3 Permodelan Transmisi Sistem
Sistem transmisi model ini agak berbeda dari model sistem distribusi untuk sejumlah alasan. Tingkat kapasitansi dari garis dan, dalam beberapa kasus, transformer, adalah sedemikian rupa sehingga kapasitansi ini harus disertakan dalam model. Sistem transmisi lebih tinggi X / R rasio dari sistem distribusi, sehingga harmonik dapat menyebarkan lebih lama dan jauh jarak-komponen dapat memiliki dampak signifikan pada propagasi harmonik. Aspek ketiga dari sistem transmisi model adalah bahwa sistem saling
berhubungan dan jalur transmisi generator biasanya akan mengambil yang jauh lebih luas dari konfigurasi operasi daripada yang diamati pada kebanyakan sistem distribusi. Representasi sistem transmisi ditunjukkan pada Gambar 5.4. Untuk kenyamanan, hanya satu sumber dan bus kritis ditampilkan, walaupun mungkin ada lebih dari satu dari kedua ini. Sebuah studi yang harmonis sistem transmisi diawali dengan identifikasi sistem lokal yang harus dibuat modelnya secara detail-yakni, masing-masing komponen model secara individual dengan akurasi yang tepat untuk belajar. Karena ukuran dan kendala waktu, jauh bagian-bagian dari sistem harus direpresentasikan sebagai setara disamakan. Ada yang ketiga, antara sistem perwakilan daerah di mana diperlukan untuk akurasi. Kunci untuk pengembangan model sistem transmisi terletak pada akurat dan efisien memilih batas-batas antara sistem dan memilih model yang sesuai disamakan sistem remote representasi. Ini bisa menjadi tugas yang sulit, dan di sana ada beberapa metode yang berbeda untuk membuat pilihan ini.
Ukuran model seleksi. Pengukuran dari sistem yang akan dibuat modelnya secara rinci-
sistem lokal telah didekati dalam tiga cara dasar.
1. Rekayasa pengalaman. Insinyur melakukan studi memutuskan apa bagian dari
sistem harus dimodelkan berdasarkan pada pengalaman sebelumnya [5,6]. Pengalaman ini didasarkan pada studi sebelumnya-lebih harmonis studi-dan identifikasi komponen kunci seperti kapasitor bank, generator besar, dll. Metode ini dapat bekerja dengan baik, tetapi juga bisa gagal jika studi berada di luar jangkauan pengalaman para insinyur melakukan studi.
2. Jarak metode. Jarak dari sumber bus seringkali digunakan sebagai kriteria model-
geografis jarak, garis seri impedansi, dan jumlah bus yang jauh dari sumber yang masing-masing telah digunakan [7]. Untuk mendapatkan akurasi yang memadai ketika benar-benar diterapkan, metode ini dapat mengakibatkan sistem penting pemodelan segmen yang merupakan jarak serupa (dari sumber bus) sebagai komponen sistem penting.
3. Sensitivitas metode. Lebih ketat pendekatan sistem pengembangan model
melibatkan penggunaan satu atau lebih alat sensitivitas jaringan. [8-10] Dua contoh metode sensitivitas adalah sebagai berikut.
Penyetaraan sistem remote. Ada 2 metode penyetaraan dasar. Yang pertama dan paling
sederhana adalah penggunaan frekuensi dasar arus pendek impedansi (di sini, hubungan pendek impedansi diartikan R + jwL, di mana R dan L konstan sebagai perubahan frekuensi) [6]. Pendekatan ini memiliki keuntungan kesederhanaan. Beberapa studi telah menggunakan sirkuit terbuka atau pendek tempat sirkuit di sirkuit pendek impedansi-dan telah menggunakan kepekaan tentang hasilnya untuk kedua model untuk menilai
kelayakan menggunakan model disamakan.
Pendekatan kedua melibatkan penggunaan kurva respons frekuensi yang mewakili perubahan impedansi sistem remote terhadap variasi frekuensi [11]. Metode ini lebih fleksibel daripada metode sebelumnya, dan memiliki kemampuan menghasilkan hasil yang akurat dengan model sistem yang lebih kecil. Hal ini sangat berguna dalam studi domain waktu sistem di mana ukuran dapat lebih sangat terbatas. Akan tetapi, sulit untuk melakukan penelitian yang melibatkan komponen switching di jaringan equivalenced. Dalam kasus ini, lebih disukai untuk membangun sistem yang lebih besar yang mencakup komponen model model semua peralatan yang akan terlibat dalam sebuah studi
switching. Kelemahan kedua dari sebagian besar metode respon frekuensi adalah ketidakmampuan untuk model coupling antara jaringan remote-sistem 1-5 dari Gambar 5.4.
Analisis Sensitivitas Metode: Adjoint analisis jaringan yang dapat digunakan untuk
secara efisien menentukan kepekaan sistem terhadap variasi parameter komponen [10]. N jaringan transmisi dan jaringan adjoint Ñ dapat digunakan untuk menentukan sensitivitas respon sistem terhadap variasi parameter. T impedansi transfer didefinisikan sebagai harmonik tegangan pada bus bunga primer dibagi dengan injeksi harmonik arus. Jaringan N dipasok oleh unit sumber arus pada sumber harmonik bus ke cabang jaringan mendapatkan arus I1, I2 ,..., In. Jaringan yang adjoint Ñ, yang sama seperti aslinya topologi jaringan, adalah gembira oleh unit sumber arus dari output untuk mendapatkan
arus-arus cabang jaringan adjoint . The sensitivity of a transfer impedance T
with respect to any parameter x (R,L or C), at frequency w , denoted by , is defined
as
Sensitivitas ini dapat dihitung menggunakan:
dimana I(x) dan merupakan elemen x arus-arus cabang dari analisis Ñ dan N
masing-masing. Perhitungan impedansi transfer sensitivitas efisien. Efektivitasnya terbatas pada variasi parameter kecil karena melibatkan diferensiasi parsial.
Bilinear Teorema: variasi yang besar yang dapat terjadi pada sistem eksternal impedansi
tidak dapat dipercaya diprediksi dengan menggunakan analisis sinyal kecil. Perubahan besar pada impedansi transfer dari sebuah jaringan untuk perubahan dalam unsur Z (dalam hal ini sistem remote setara impedansi) dapat dinilai dengan menarik elemen Z keluar dari jaringan, efektif membentuk tiga jaringan port [9]. Untuk transfer impedansi V2/I1 persamaan umum berikut diperoleh:
di mana T (0) adalah transfer impedansi ketika cabang impedansi Z = 0 .∞) sesuai dengan
impedansi transfer ketika Z = ∞sedangkan T ( Zxin adalah impedansi input melihat ke
jaringan dari simpul dari Z. Dalam rangka untuk menilai akurasi model di dasi bus di
beberapa frekuensi ) dan Zxin ditentukan melalui tiga solusi jaringan∞harmonik, T (0), T
( masing-masing. Bilinear formula yang kemudian dapat digunakan untuk menentukan impedansi transfer T untuk setiap nilai Z. khas hasil analisis bilinear ditunjukkan pada Gambar 5.5, yang menunjukkan impedansi daerah dimana kesalahan besar akan terjadi dalam suatu impedansi transfer. Jika impedansi sistem sebenarnya tidak akan masuk wilayah ini, setara sederhana dapat digunakan. Dalam kasus yang ditunjukkan pada Gambar 5.5, kesalahan positif tidak akan melebihi 5% sebagai kepekaan ini tidak terjadi di wilayah resistensi positif.
Gambar 5.5 menunjukkan diagram RX daerah sensitif untuk remote setara impedansi.
5.4Ringkasan
Bab ini menjelaskan metode-metode yang dapat digunakan untuk mengembangkan model-model sistem untuk studi harmonik. Bab ini mencakup teknik untuk model distribusi dan transmisi baik tingkat studi harmonis. Pengembangan model sistem yang efektif bergantung pada penentuan akurat elemen-elemen sistem yang model secara rinci. Aspek kedua sistem pemodelan adalah dengan menggunakan model perangkat yang sesuai yang akan memberikan hasil yang akurat tanpa menimbulkan kompleksitas.
5.5Referensi
1. R. C. Dugan, M. F. McGranaghan, and H. W. Beaty. Electrical Power Systems
Quality, McGraw-Hill, New York, 1996.
2. "Modeling and Simulation of the Propagation of Harmonics in Electric Power
Networks, Part I: Concepts, Models, and Simulation Techniques" (Task Force
Report), IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 11, No. 1 (Jan., 1996), pp.
452-465.
3. T. Hiyama, M. S. A. A. Hammam and T. H. Ortmeyer. "Distribution System
Modeling with Distributed Harmonic Sources. IEEE Transactions on Power
Delivery, Vol. 4, No. 2 (April, 1989), pp. 1297-1304.
4. T. H. Ortmeyer and T. Hiyama. "Distribution System Harmonic Filter Planning,"
IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 11, No. 4 (Oct. 1996), pp. 2005-
2012.
5. B. R. Shperling and L. Mennemenlis-Hopkins, "Generation and Distribution of
Current Harmonics on EHV Systems," Proc. of the 3rd Int. Conf. on Harmonics in
Power Systems, Nashville, IN, Sept. 1988. pp. 149-154.
6. O. Bergault and G. Morin. "Analysis of a Harmonic Overvoltage due to
kv Interconnection." IEEE Trans. On Power Delivery, Vol. 5., No. 1 (Jan., 1990).
pp. 397-405.
7. R. S. Thallam, "Harmonic Propagation and Amplification in a 115 kv network,"
Proc. Of the 4th Int. Conf. On Harmonics in Power Systems., Budapest, Hungary,
Oct., 1990. pp. 148-153.
8. M. G. Wickramasekara and D. Lubkeman, "Application of Sensitivity Factors for
the Harmonic Analysis of Distribution System Reconfiguration and Capacitor
Problems," Proc. of the 3rd Int. Conf. on Harmonics in Power Systems, Nashville,
IN, Sept. 1988. pp. 141-148.
9. M. F. Akram, T. H. Ortmeyer, and J. A. Svoboda. "External System Modeling for
Power Transmission System Harmonic Analysis using the Bilinear Theorem."
Electric Machines and Power Systems, Vol. 23(1995). pp. 141-147.
10.M. F. Akram, T. H. Ortmeyer, J. A. Svoboda, "An Improved Harmonic Modeling
Technique for Transmission Network," IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 9,
No. 3 (July, 1994), pp. 1510-1516.
11.N. R. Watson and J. Arillaga, "Frequency-Dependent AC System Equivalents for
Harmonic Studies and Transient Converter Simulations." IEEE Trans. On Power
Delivery, Vol. 3, No. 3, (July, 1988).