روش های محاسبه ی پخش بار (Load Flow)

روش های محاسبه ی پخش بار (Load Flow)

‌یکی از مسایل مهم در سیستم‌های قدرت محاسبه ی پخش بار می باشدکه این محاسبات برای حالت دائم و شبکه متقارن انجام می شود.برای هر شین چهار پارامتر مهم وجود دارد.

چهار پارامتر هر شین

  • اندازه ولتاژ |V|

  •  زاویه فاز δ

  • توان اکتیو P

  • توان راکتیو Q

شین های سیستم معمولاً به سه نوع دسته بندی می شوند:

1) شین مرجع(Slack) : این شین که به شین نیروگاهی معروف است را به عنوان شین مرجع یا (Slack) در نظر گرفته می شود. زاویه در این شین صفر درجه و ولتاژ معمولا یک پریونیت در نظر گرفته می شود.پس از محاسبات پخش بار کمبود تولید و تلفات سیستم توسط این شین باید جبران شود.این شین را معمولا شین شماره 1 در نظر می گیریم و در این شین مقادیر |V| و δ معلوم و مقادیر P و  Q مجهول می باشد.

2) شین های کنترل شده: این شین های دارای ژنراتور هستند و به شین های کنترل شده یا PV معروفند، زیرا در این نوع از شین ها ولتاژ و توان اکتیو مقداری معلوم دارد. در انجام محاسبات، ما باید به دنبال پیدا کردن مقدار فاز و توان راکتیو این شین ها می باشیم.

3) شین های بار: در این نوع شین ها توان اکتیو و راکتیو مشخص است و ولتاژ و فاز قسمت مجهول است که باید محاسبه شود. این شین ها به شین های  PQ نیز موسوم هستند.

معمولاً باس شماره يك باس مرجع و باسهاي 1تاm باسهاي كنترل ولتاژ و باسهاي m+1 تا n باسهاي مصرفي شماره گذاري مي شوند .

روشهاي مختلفی برای محاسبه پخش بار

  • روش گوس سايدل

  • روش نيوتن رافسون

  •  روش Decoupled

  • روش Fast  Decoupled

  • روش پخش بار DC

روش گوس سايدل :

یکی از روش های عددی برای حل معادلات غیر خطی روش گوس سايدل می باشد که یک الگوریتم مبتنی بر تکرار می باشد.در این روش برای ولتاژ شین ها داریم:

محاسبه ی پخش بار

در این روش مقادیر مناسبی برای Vi ها حدس می زنیم و سپس با استفاده از رابطه بالا مقادیر Vi ها رامحاسبه می کنیم. پس از هر تکرار اگر اختلاف ولتاژ در دو تکرار متوالی از مقداری کوچکتر بود پس همگرا شده ایم. همان طور که مشخص است سرعت همگرایی به حدس اولیه وابسته است.معمولا حدس اولیه برای اندازه ولتاژ شین ها 1pu با زاویه صفر در نظر می گیرند. روش گوس سايدل به تکرار زیاد برای حصول همگرائی نیاز دارد. روابط بسيار ساده هستند و ‌سرعت رسيدن به جواب كم است(ممكن است ناپايدار شود و به جواب نرسيم).

روش نيوتن رافسون:

مشهورترین روش شناخته شده برای حل معادلات غیر خطی روش نیوتن رافسون می باشد.دراین روش با یک حدس اولیه شروع می کنیم،سپس سری تیلور را برای معادلات نوشته و از ترم های درجه بالا صرف نظر می کنیم.نتیجه این کار تبدیل شدن سیستم غیر خطی  به یک سیستم خطی بصورت زیر می باشد:

آموزش تخصصی سیمولینک متلب

که P∆و Q∆ از رابطه زیر محاسبه می شود:

محاسبه ی پخش بار

آموزش شبیه سازی متلب

و ماتریس ژاکوبین از رابطه زیر محاسبه می شود:

کنترل موتور الکتریکی

مقادیر اندازه ولتاژ و زاویه برای تکرار بعد از رابطه زیر محاسبه می شود:

پکیج آموزش صفر تا صد سیمولینک

این تکرار ها تا جایی ادامه پیدا می کنند که P∆و Q∆ کوچکتر از عدد کوچکی شوند.فلوچارت روش نیوتن رافسون را در شکل زیر می توانید ببینید:

 NR FlowChart

در روش نيوتن رافسون تعداد تكرار ها براي رسيدن به جواب كم تر است. تعدادتكرارها به تعداد باسها بستگي ندارد و سرعت رسيدن به جواب زياد است.این روش پايدار است و بيشتر اوقات همگرا مي شود و جوابهای بدست آمده دقیق تر می باشد.

روش Decoupled :

تجربه نشان می دهد که تغییرات P و δ بسیار زیاد بهم وابسته اند. همچنین Q و |V| نیز بهم وابسته اند پس می توان عناصر N و J ماتریس ژاکوبین را برابر صفر قرار داد.به این روش جداسازی یا Decoupled گفته می شود.معادلات توان اکتیو و راکتیو بصورت زیر در می آید:

27

در این روش سرعت محاسبات بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد اما دقت محاسبات کاهش می یابد.

روش Fast  Decoupled :

می توان روش Decoupled را برای تسریع در همگرایی باز تقریب زد و با قراردادن اختلاف زاویه بین شین ها برابر صفر معادلات را ساده تر کرد که به این روش Fast  Decoupled می گویند.معادلات در این روش بصورت زیر در می آید:

28

روش پخش بار DC :

در این روش مقدار تقریبی توان خطوط محاسبه می شود.در این روش از مقاومت خطوط صرف نظر کرده و ولتاژ شین ها را برابر 1pu و اختلاف زاویه بین شین ها را کوچک در نظر می گیریم.معادله توان در این روش بصورت زیر در می آید:

29

برای خرید شبیه سازی هر یک از الگوریتم های پخش بار فوق با Matlab بر روی عکس زیر کلیک کنید.

Buy

gauss-seidel load flow gauss-seidel matlab file gauss-seidel method gauss-seidel power flow load flow load flow analysis load flow matlab file load flow program load flow using matlab newton-raphson load flow newton-raphson matlab file newton-raphson method newton-raphson power flow power flow power flow analysis power flow m-file power flow matlab file power flow program power flow using matlab PQ PV Slack y bus y bus m file y bus matrix اندازه ولتاژ پخش بار با متلب پخش بار پخش بار با MATLAB پخش بار،load flow m-file،شبیه سازی با متلب،شبیه سازی با Matlab توان اکتیو توان راکتیو دانلود برنامه پخش بار با متلب دانلود برنامه پخش بار به روش گاوس سایدل دانلود برنامه پخش بار به روش گاوس زایدل با MATLAB دانلود برنامه پخش بار به روش نیوتن رافسون دانلود برنامه پخش بار دانلود برنامه پخش بار با MATLAB دانلود برنامه پخش بار گوس سایدل و نیوتن رافسون دانلود برنامه پخش بار گوس سایدل و نیوتن رافسون به همراه ماتریس y دانلود رایگان برنامه پخش بار با MATLAB روش Decoupled روش Fast Decoupled روش پخش بار DC روش گوس سايدل روش نيوتن رافسون زاویه فاز سیستم‌های قدرت شین شین مرجع شین نیروگاهی شین های بار شین های کنترل شده فلوچارت روش نیوتن رافسون ماتریس ژاکوبین

3 Comments

جواد

درباره8 سال ago

آقا دمتون گرم حرف ندارید. ممنون از سایت خوبتون.

پاسخ

farnam

درباره6 سال ago

مرسی که هستید

پاسخ

mohamad

درباره5 سال ago

خیلی کامل و مفید بود دست گلتون درد نکنه

پاسخ

Leave a Comment

Please be polite. We appreciate that.
Your email address will not be published and required fields are marked