Belastingsgedrag

<< Click to Display Table of Contents >>

Navigation:  Componenten en parameters > Overig >

Belastingsgedrag

Met een belastingsgedrag wordt de spanningsafhankelijkheid van het vermogen van een belasting vastgelegd. Een belastingsgedrag wordt apart gedefinieerd en kan worden gebruikt voor meerdere (transformator)belastingen.

 

Het toevoegen van een belastingsgedrag gaat met Invoegen | Trends | Belastingsgedrag.

Het bewerken van een belastingsgedrag gaat met Start | Bewerken | Trends | Belastingsgedrag.

Het verwijderen van een belastingsgedrag dat niet in gebruik is, gaat met Start | Bewerken | Verwijderen | Belastingsgedrag.

 

 

Parameter

Default

Eenheid

Omschrijving

Naam

 

 

Naam van het belastingsgedrag

Reëel vermogen

 

 

 

  Const P

100

%

Procentueel aandeel van constant vermogen

  Const R   1)

0

%

Procentueel aandeel van constante impedantie

Blindvermogen

 

 

 

  Const Q

100

%

Procentueel aandeel van constant vermogen

  Const X   1)

0

%

Procentueel aandeel van constante impedantie

 

1)   De parameters Const R en Const X zijn altijd gelijk aan respectivelijk 100 - Const P en 100 - Const Q.

 

Er zijn zeven belastingsgedragingen voorgeprogrammeerd, waarin de verdeling tussen constant vermogen en constante admittantie is vastgelegd:

 

Naam

Gedrag

Spanningsafhankelijkheid van het vermogen

Constante admittantie

0% constante P en Q

kwadratisch

~Constante stroom

50% constante P en Q

lineair

Constant vermogen

100% constante P en Q

constant

Default

100% constante P en Q

constant

Industrie

90 % constante P en 15 % constante Q


Zakelijk

35 % constante P en 10 % constante Q


Wonen

30 % constante P en 5 % constante Q


 

 

MODELLERING

 

Loadflow

Voor zowel het reële als imaginaire deel van de belasting, kan een onderverdeling worden gemaakt in constant vermogen (P en Q) en constante impedantie (R en X). Door nu een bepaalde verhouding te kiezen tussen constante P en constante R, resp. constante Q en constante X, kan de spanningsafhankelijkheid van de belasting variëren tussen 0 en kwadratisch. Voor de belasting geldt:

Pbelasting  = P * [ (const.P / 100) + (const.R / 100)( |U| / Unom)² ]

Qbelasting = Q * [ (const.Q / 100) + (const.X / 100)( |U| / Unom)² ]

waarin:

 P, Q: belasting bij nominale knooppuntspanning
 |U|: actuele knooppuntspanning
 Unom: nominale knooppuntspanning
 const.P: aandeel van constant reëel vermogen in %
 const.Q: aandeel van constant blindvermogen in %
 const.R: aandeel van constante impedantie (weerstand) in %
 const.X: aandeel van constante impedantie (reactantie) in %

en

const.P + const.R = 100 %

const.Q + const.X = 100 %

 

Constant vermogen

Bij constant vermogen zal, onafhankelijk van de berekende knooppuntspanning |U|, het opgenomen vermogen altijd constant zal blijven. Bij een loadflowberekening geldt dan voor de belastingstroom:

|U| neemt toe: Ibelasting neemt af

|U| neemt af  : Ibelasting neemt toe

 

Constante impedantie

Bij constante impedantie wordt aan de hand van Pbelasting en Qbelasting de constante Zbelasting bepaald bij nominale knooppuntspanning. Bij een loadflowberekening geldt dan:

|U| neemt toe: Ibelasting neemt toe

|U| neemt af  : Ibelasting neemt af

 

Toepassing

Het modelleren van het belastingsgedrag is gecompliceerd omdat een algemene belasting bestaat uit een groot aantal diverse apparaten, zoals: motoren, verlichting, klimaatbehandelingsinstallaties, huishoudelijke apparatuur, elektrochemische apparatuur, elektrische ovens, enzovoorts. De exacte samenstelling is moeilijk te schatten en is bovendien seizoensafhankelijk. Het door de apparaten opgenomen actieve vermogen en blindvermogen is afhankelijk van de aangeboden spanning. Enkele voorbeelden:

Asynchrone motoren: het actieve vermogen is constant bij een spanning die maximaal 10% afwijkt van de nominale waarde; het blindvermogen volgt bij benadering het constantestroommodel.

Gloeilampen: het actieve vermogen wijzigt met de afwijking van de nominale spanning, tot de macht 1,5. Dit wordt bereikt met 25% constant vermogen en 75% constante admittantie; er wordt praktisch geen blindvermogen opgenomen, zodat daarvoor het model niet uitmaakt.

Elektrische verwarming: het actieve vermogen is kwadratisch afhankelijk van de afwijking van de nominale spanning. Dit wordt bereikt met 100% constante admittantie; er wordt praktisch geen blindvermogen opgenomen.

 

In de literatuur (Kundur, 1994) is het belastingsgedrag voor een klein aantal typische belastingen gegeven. Onderstaande tabel is daaruit afgeleid.

 

Belasting

Arbeidsfactor cos(φ)

Constant

P (%)

Constant

Q (%)

Woningen

0,95

30

0

Zakelijk

0,90

35

0

Industrieel

0,85

90

0

Elektriciteitscentrale hulpsysteem

0,80

95

20

 

In hoogspanningsnetten wordt in het algemeen het constante vermogensmodel gebruikt voor alle belastingen, omdat die belastingen zich in werkelijkheid meestal achter geregelde transformatoren bevinden, die ervoor zorgen dat spanning binnen marges constant blijft.

In distributienetten neigt het belastingsgedrag meer naar constante stroom en constante admittantie. Door de toename van vermogenselectronica in de distributienetten, wordt ook het gedrag van deze belasting steeds meer constant vermogen

 

Convergentie

Het toenemen van de belastingstroom bij lage knooppuntspanning, zoals dat plaatsvindt bij een belasting die bestaat uit constant vermogen, kan leiden tot het divergeren van een loadflowoplossing. De toegenomen belastingstroom veroorzaakt in dat geval een verdere verlaging van de knooppuntspanning.

Verhoging van constante impedantie als aandeel in het belastingsgedrag, zal de kans op convergentie vergroten.

Een loadflowberekening convergeert vrijwel altijd wanneer het belastingsgedrag voor P en Q uit 100 % constante impedantie bestaat.