Analizatory stanów dynamicznych

Analizatory stanów dynamicznych

Firma ASTAT wraz z polskimi uczelniami (Politechnika Poznańska, Uniwersytet Zachodniopomorski, Politechnika Białostocka, AGH, Instytut Energetyki w Gdańsku) podjęła temat instalacji analizatorów stanów dynamicznych DA BOX 2000 w sieciach SN i WN. Celem badań było pokazanie wpływu OZE i dużych farm wiatrowych na stabilność sieci elektroenergetycznej.

Urządzenia i analizatory zostały zainstalowane w celowo wytypowanych punktach sieci, tak, aby widoczny był przepływ mocy z badanych źródeł wytwórczych. Pierwsza lokalizacja to GPZ Besko, kolejne to GPZ Łapy, FW Bystra, EW Żarnowiec, EC Gdańsk 2, GPZ Resko, GPZ Kamień Pomorski i GPZ Recław.

Dane pomiarowe uzyskane z użyciem aparatury DA Box 2000 zawierające widma częstotliwościowe z zakresu 0,05 Hz do 50 Hz i analizowane z wykorzystaniem transformaty falkowej, umożliwiają uzyskanie informacji o tłumieniu częstotliwości specyficznych i tym samym uzyskujemy informacje o stabilności napięciowej sieci elektroenergetycznej w obecności rozproszonych źródeł energii.

Jako kryterium do przeprowadzenia analizy stabilności napięciowej wykorzystywany został wykładnik Lapunowa. Wykładnik Lapunowa układu dynamicznego jest miarą, która charakteryzuje tempo separacji infinitezymalnie bliskich trajektorii. Pozwala on też ustalić zachowanie się układu dynamicznego dla określonych zmiennych (parametrów) – współczynnik ten służy do badania między innymi stabilności układów dynamicznych.

W analizowanym zagadnieniu stabilności napięciowej istotna jest własność, że w czasie normalnej pracy SEE wykładnik Lapunowa ma wartość ujemną, natomiast w przypadku utraty stabilności jego wartość przekracza zero. Oznacza to, że w miarę zbliżania się układu do punktu utraty stabilności wykładnik Lapunowa zbliża się do zera. Tą właściwość można wykorzystać do wczesnego wykrywania groźby utraty stabilności przez SEE w sieci dystrybucyjnej. Wykładniki Lapunowa umożliwiają ocenę zjawisk chaotycznych w tzw. przestrzeni fazowej odwzorowując wszystkie możliwe stany w jakich może znajdować się badany układ.

Obliczanie wykładników Lapunowa dla układów wielowymiarowych jest bardzo złożone. Dodatnia wartość największego wykładnika oznacza, że układ jest chaotyczny. Wynika to z natury zjawiska, to znaczy im większa jest wartość wykładnika tym szybciej rozbiega się analizowane zjawisko. Odległość między początkowo sąsiednimi dwoma punktami zwiększa się właśnie w sposób wykładniczy. Wykładniki  Lapunowa opisują jak szybko poszczególne punkty oddalają się od siebie (lub zbliżają jeśli wykładnik jest ujemny).

Przeprowadzona analiza stanów dynamicznych opierała się na analizie falkowej widma częstotliwości i realizowana była zgodnie z poniższą procedurą:

  • Analiza częstotliwości oscylacji – otrzymaliśmy informacje doty czące rodzajów urządzeń zainstalowanych w sieci dystrybucyj nej, które generują charakterystyczne częstotliwości. Następnie podstawimy wartości brzegowe do niżej opisanego wzoru nr 1 i weryfikujemy poprawność typowania źródła zakłóceń.

  • Obserwacja amplitudy oscylacji – umożliwia wytypowanie oscylacji, które nie są tłumione przez sieć dystrybucyjną.

  • Analiza widma – analiza falkowa koreluje występujące częstotliwości z czasem ich pojawienia się. Zapewnia to ich pełną identyfikację.

Przykładowe mody zarejestrowanych częstotliwości:

Zapraszamy do kontaktu

Radek Wiśniewski – Product Manager
tel. 664 772 488, e-mail: r.wisniewski@astat.com.pl

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>