슬랙버스

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전력 시스템에서는 부하 흐름 연구를 수행하는 동안 시스템에서 활성 전력 P와 반응 전력 Q의 균형을 맞추기 위해 VΔ 버스로 정의되는 슬랙 버스(또는 스윙 버스)를 사용한다.느슨한 버스는 시스템에 활성 및/또는 반응성 전력을 방출하거나 흡수하여 시스템 손실을 제공하는 데 사용된다.

흐름 스터디 로드

전력 시스템 엔지니어의 경우 부하 흐름 연구가 작동 중 다양한 간격으로 전력 시스템 상태를 설명한다.계산된 수량과 실제 수량의 차이를 최소화하는 것을 목표로 한다.여기서, 느슨한 버스는 구속되지 않은 실제 및 반응형 전력 입력을 통해 최소화에 기여할 수 있다.

${\displaystyle P_{i}=P_{Gi}-P_{Li}}$

${\displaystyle \Delta P_{i}=P_{i}-P_{i,calc}$

${\displaystyle \Delta Q_{i}=Q_{i}-Q_{i,calc}}$

느슨한 버스의 사용은 불확실한 입력 변수를 다룰 때 본질적으로 단점이 있다. 즉, 느슨한 버스는 시스템에서 발생하는 모든 불확실성을 흡수해야 하며 따라서 가능한 가장 광범위한 졸음 동력 분배를 가져야 한다.대형 시스템의 중간 정도의 불확실성이라도 결과 분포가 느린 버스의 여백을 초과하는 값을 포함하도록 허용할 수 있다.

불확실성을 솔루션 프로세스에 직접 통합할 수 있는 부하 흐름 접근방식은 매우 유용할 수 있다.그러한 분석의 결과는 불확실성의 범위, 즉 단일 값 대신 값 집합이나 영역의 집합인 해법들을 제공한다.

버스의 종류

버스는 3종류로 다음과 같이 분류된다.

1. PQ 버스 – 실제 전력 P 및 반응 전력 Q가 지정된다.그것은 또한 로드 버스라고도 알려져 있다.일반적으로 PQ 버스에서 생성된 실제 및 반응 동력은 0으로 가정한다.그러나 권력은 밖으로 흘러나갈 것이므로 실제 권력과 반응 권력은 둘 다 음이 될 것이다.Load Bus는 버스 전압 및 각도를 찾기 위해 사용된다.
2. PV 버스 – 실제 전력 P 및 전압 크기 V가 지정되어 있다.제너레이터 버스라고도 알려져 있다.실제 전력과 전압은 발전기인 버스에 대해 지정된다.이 버스들은 일정한 발전량과 일정한 버스 전압을 가지고 있으며, 프라임 무버를 통해 제어된다.
3. 슬랙 버스 – 시스템의 활성 전원과 반응 전력의 균형을 맞춘다.레퍼런스 버스 또는 스윙 버스라고도 한다.느슨한 버스는 0°로 설정된 시스템의 다른 모든 버스에 대한 각도 기준 역할을 할 것이다.전압 크기는 또한 느슨한 버스에서 1 p.u.로 가정한다.

느슨한 버스는 최종 해결책이 확립될 때까지 이러한 변수들을 알 수 없기 때문에 손실을 제공하기 위해 송전선로의 활성 및 반응 전력을 공급하거나 흡수한다.느슨한 버스는 시스템 기준 위상 각도가 정의되는 유일한 버스다.이로부터 동력 흐름 방정식에서 다양한 각도 차이를 계산할 수 있다.슬랙 버스를 지정하지 않으면 최대 실전원 P를 가진 발전기 버스가 슬랙 버스 역할을 한다.주어진 계획은 하나 이상의 느슨한 버스를 포함할 수 있다.

하중 흐름 문제의 공식화

하중 흐름 문제의 가장 일반적인 공식은 모든 입력 변수(하중 PQ, 발전기 PV)를 결정론적 값으로 지정한다.각 지정된 값 집합은 시스템 조건 집합에 따라 달라지는 하나의 시스템 상태에 해당한다.그러한 조건이 불확실한 경우, 수많은 시나리오를 분석해야 한다.

고전적인 부하 흐름 분석은 버스의 전압 크기 및 위상 각도와 더불어 지정된 단자(또는 버스 조건)에 대한 활성 및 반응 라인 흐름을 계산하는 것으로 구성된다.각 버스에는 네 가지 변수가 연관되어 있다.

• 전압 V
• 위상각 Δ
• 활성 또는 실전력 P
• 무효 전력 Q

이러한 값에 기초하여 버스는 위에서 언급한 세 가지 범주로 분류될 수 있다.

	P	Q	V	δ
P-Q 버스	알려진	알려진	알 수 없는	알 수 없는
P-V 버스	알려진	알 수 없는	알려진	알 수 없는
슬랙버스	알 수 없는	알 수 없는	알려진	알려진

실제와 반응하는 힘(즉, 복잡한 힘)은 고칠 수 없다.네트워크로 유입되는 순 복합 전력 흐름은 사전에 알 수 없으며, 시스템 전력 손실은 연구가 완료될 때까지 알 수 없다.복합전력이 불특정인 버스(즉, 느슨한 버스) 1대가 있어야 전체 시스템 부하 + 손실과 나머지 버스에서 지정한 복합전력의 합계의 차이를 공급할 수 있다.이 버스에 할당된 복잡한 전력은 해결책의 일부로 계산된다.슬랙 버스의 실제 및 반응 전력의 변화가 솔루션 프로세스 중 발생 용량의 작은 퍼센트가 되도록 하기 위해, 일반적으로 가장 큰 발전소에 연결된 버스를 슬랙 버스로 선택한다.느린 버스는 송신선 손실을 설명하기 때문에 부하 흐름 문제에 매우 중요하다.부하 흐름 문제에서 에너지 보존은 부하 합계와 동일한 총 생성으로 귀결된다.그러나 회선 전류에 의존하는 회선 손실로 인한 이러한 수량의 불일치는 여전히 존재할 것이다.그러나 라인 전류, 각도와 라인에 연결된 버스의 전압을 결정하기 위해서는 필요하다.여기서 느슨한 버스는 회선 손실을 감안하여 발전기 역할을 하도록 요구되어 시스템에 실제 전력을 주입하게 될 것이다.

해결 방법

그 해법은 수학적 공식과 수학적 해법이 필요하다.부하 흐름 문제는 컴퓨터가 빨리 해결할 수 없는 비선형 방정식을 생성하기 때문에 수치적 방법이 필요하다.일반적으로 사용되는 알고리즘은 다음과 같다.

1. Gauss Iterative Method - ${\displaystyle V_{i}={1 \over Y_{ii}}\left({P_{i}-jQ_{i} \over V_{i}}-\sum _{k=1}^{n}$$Y_{ik}V_{ik}\오른쪽)}$
2. 고속 분리 하중 흐름 방법
3. 가우스-사이델 방법
4. 뉴턴-래프슨 방법

참고 항목

• 전력 흐름 연구
• 파워엔지니어링

참조

1. L.P. 싱, 뉴에이지 인터내셔널의 "Advanced Power System Analysis & Dynamics" ISBN81-224-1732-9.
2. I.J. Nagrath & D.P Kotari, Tata-McGraw Hill, ISBN 978-0-07-049489-3, ISBN 0-07-049489-4의 "모던 파워 시스템 분석"

외부 링크

• 흐름 스터디 로드