Model Harmonik dan Simulasi. Sumber Permodelan Harmonik

4 Besarnya dan sudut fase khususnya dari tiga-fasa tegangan dan arus harmonik sensitif terhadap beban jaringan atau ketidakseimbangan. Bahkan penyimpangan kecil dari kondisi seimbang pada frekuensi dasar, telah dicatat bahwa ketidakseimbangan harmonis dapat sangat besar. Dalam kasus yang tidak seimbang garis arus dan arus netral dapat berisi semua perintah harmonik dan mengandung komponen-komponen dari semua sekuens. Pengubah tenaga tiga fase elektronik dapat menghasilkan karakteristik non- harmonik di bawah operasi tidak seimbang.

1.3 Model Harmonik dan Simulasi.

Tujuan dari studi harmonik adalah untuk mengukur distorsi pada bentuk gelombang tegangan dan arus pada berbagai titik dalam sistem kekuasaan. Hasilnya berguna untuk mengevaluasi langkah-langkah perbaikan dan pemecahan masalah harmonik menyebabkan masalah. Pembelajaran Harmonik juga dapat menentukan keberadaan kondisi resonan berbahaya dan memeriksa kepatuhan dengan batas harmonik. Kebutuhan studi yang harmonis dapat diindikasikan oleh diukur berlebihan distorsi pada sistem yang sudah ada atau dengan pemasangan peralatan penghasil harmonik. Mirip dengan sistem kekuasaan lain mempelajari studi harmonik terdiri dari langkah-langkah berikut: • Definisi harmonik yang memproduksi peralatan dan penetapan model perwakilan mereka. • Penentuan model untuk mewakili komponen lain dalam sistem termasuk jaringan eksternal. • Simulasi sistem untuk berbagai skenario. Banyak model telah diusulkan untuk mewakili sumber harmonik serta komponen linier. Berbagai solusi harmonik jaringan algoritma juga telah diterbitkan. Pada bagian berikut, kita secara singkat meringkas diterima baik harmonik metode untuk pemodelan dan simulasi. Bab-bab lain dalam tutorial ini akan memperluas atas ide-ide ini dan menggambarkan bagaimana menyiapkan studi di situasi khas.

1.4 Sumber Permodelan Harmonik

Model yang paling umum untuk sumber-sumber harmonik adalah dalam bentuk sebuah sumber arus harmonik, ditentukan oleh besar dan spektrum fasa. Fasa biasanya ditetapkan sehubungan dengan komponen fundamental dari tegangan terminal. Data dapat diperoleh bentuk ideal model teoretis atau dari pengukuran yang sebenarnya. Dalam banyak kasus, bentuk gelombang yang diukur memberikan representasi yang lebih realistis dari sumber harmonik yang akan dibuat modelnya. Hal ini terutama berlaku jika sistem unbalances signifikan atau jika non-integer harmonik yang hadir. Ketika sebuah sistem berisi satu sumber dominan harmonik spektrum fasa tidak penting. Namun, sudut fase harus diwakili bila beberapa sumber yang hadir. Metode umum adalah untuk memodifikasi sesuai dengan spektrum fase sudut fase dari tegangan frekuensi dasar terlihat oleh beban. Mengabaikan fase sudut tidak selalu mengakibatkan kasus terburuk. 5 Model yang lebih rinci diperlukan jika tegangan menjadi distorsi adalah signifikan atau jika tegangan tidak seimbang. Ada tiga pendekatan dasar yang dapat diambil untuk mengembangkan model sebagai berikut: • Mengembangkan rumus analitis untuk deret Fourier sebagai fungsi dari tegangan terminal dan parameter operasi untuk perangkat. • Mengembangkan model analitis untuk perangkat operasi dan perangkat memecahkan arus gelombang dengan metode iteratif yang sesuai. • Selesaikan untuk perangkat mapan bentuk gelombang saat ini menggunakan domain waktu simulasi. Pengembangan model membutuhkan data desain untuk perangkat. Sebagai contoh, untuk kekuatan media ASD itu perlu untuk menentukan parameter seperti data transformator, dc motor link data dan parameter. Selain potensi akurasi yang lebih tinggi, yang penting yang terperinci keuntungan dari model ini adalah bahwa pengguna dapat menentukan kondisi operasi, misalnya, kecepatan motor dalam sebuah drive, daripada spektrum. Dalam analisis distribusi dan sistem tenaga komersial yang dapat berurusan dengan sumber harmonik yang merupakan agregat dari banyak sumber. Semacam sumber dapat dimodelkan dengan mengukur spektrum agregat. Sangat sulit untuk mengembangkan model jenis sumber arus analitis didasarkan pada data komposisi beban. Referensi [7] telah menunjukkan bahwa bentuk gelombang agregat dapat jauh lebih sedikit menyimpang dari bentuk gelombang perangkat pribadi. Sumber Harmonik juga menunjukkan waktu-karakteristik yang berbeda-beda. Karena praktek standar dan pedoman harmonik untuk jangka waktu yang singkat, termasuk waktu-berbagai karakteristik sumber harmonik dapat bermanfaat dan dapat menyajikan gambaran yang lebih realistis distorsi aktual. Lebih banyak penelitian dibutuhkan di daerah ini [8]. Tegangan Non Linear- Sumber terbaru : sumber-sumber yang paling umum dalam kategori ini adalah transformer karena persyaratan magnetisasi nonlinier mereka, lampu fluorescent dan pelepasan gas lain pencahayaan, dan perangkat seperti tungku pembakaran. Dalam semua kasus, terdapat hubungan nonlinear antara arus dan tegangan. Arus harmonik yang dihasilkan oleh perangkat ini dapat secara signifikan dipengaruhi oleh nilai-nilai puncak bentuk gelombang dan tegangan pasokan. Sangat diharapkan untuk mewakili perangkat dengan sebenarnya mereka vi karakteristik nonlinier studi harmonik, bukan sebagai tegangan sumber arus harmonik independen. Pengubah Tenaga Elektrik: Contoh-contoh perangkat elektronik yang dapat disesuaikan kecepatan drive, HVDC link, dan statis var Kompensator. Dibandingkan dengan non-linear perangkat v-i, harmonik dari konverter ini kurang sensitif terhadap variasi tegangan suplai dan distorsi. Model sumber arus harmonik Oleh karena itu biasanya digunakan untuk mewakili perangkat ini. Seperti telah dibahas sebelumnya, sudut fase dari sumber arus adalah fungsi dari sudut fasa tegangan suplai. Mereka harus dimodelkan secara memadai untuk analisis harmonik yang melibatkan lebih dari satu 6 sumber. Perangkat ini sensitif terhadap ketidakseimbangan tegangan suplai. Untuk daya besar perangkat elektronik seperti terminal dan transmisi HVDC tingkat SVCs, rinci model tiga-tahap mungkin diperlukan. Faktor-faktor seperti sudut tembak-harmonik tergantung generasi dan ketidakseimbangan tegangan suplai diperhitungkan dalam model. Studi-studi ini biasanya scan melalui berbagai perangkat mungkin kondisi operasi dan kinerja filter. Mesin Pemutar: Mesin Pemutar dapat menjadi sumber harmonik juga. Mekanisme generasi harmonik dalam mesin sinkron itu unik. Tidak dapat dijelaskan dengan menggunakan baik perangkat vi nonlinear model atau daya model switching elektronik. Hanya mesin sinkron kutub menonjol dioperasikan di bawah kondisi yang tidak seimbang dapat menghasilkan harmonik dengan cukup besarnya. Dalam kasus ini, yang tidak seimbang saat ini dialami oleh menginduksi generator arus harmonik kedua dalam bidang berkelok-kelok, yang selaras menginduksi arus harmonik ketiga dalam stator. Dengan cara yang sama, sistem terdistorsi tegangan dapat menyebabkan mesin untuk menghasilkan harmonik. Model untuk mewakili mekanisme tersebut telah diusulkan [1]. Untuk kasus disebabkan saturasi generasi harmonik dari mesin yang berputar, v-i nonlinear model dapat digunakan. Sumber Frekuensi tingkat tinggi : Kemajuan dalam kekuasaan perangkat elektronik telah menciptakan potensi untuk berbagai teknik konversi kekuatan baru. Ballast elektronik untuk lampu neon adalah satu contoh. Secara umum, sistem ini beralih menggunakan frekuensi tinggi untuk mencapai fleksibilitas yang lebih besar dalam kekuasaan konversi. Dengan perancangan yang tepat, teknik-teknik ini dapat digunakan untuk mengurangi frekuensi harmonik yang rendah. Distorsi dibuat pada frekuensi switching, yang umumnya di atas 20 kHz. Pada saat seperti frekuensi tinggi, distorsi saat ini umumnya tidak menembus jauh ke dalam sistem, tetapi kemungkinan sistem resonansi pada frekuensi switching masih ada. Sumber Harmonik Non Interger: Terdapat beberapa kekuatan sistem elektronik yang menghasilkan distorsi pada frekuensi yang harmonic dari frekuensi dasar lain dari 60 Hz. Ada juga perangkat yang menghasilkan distorsi pada frekuensi diskrit yang tidak integer kelipatan dari frekuensi dasar. Beberapa perangkat memiliki bentuk gelombang yang tidak tunduk pada suatu seri trigonometri Fourier atau perwakilan. Kekurangan terminologi standar, kita akan menyebut sumber non-harmonik. Modeling dari jenis sumber harmonik telah menarik banyak kepentingan penelitian baru-baru ini.

1.5 Jaringan dan Muatan Model