Voor de meeste loadflowberekeningen moet in het netwerk één netvoeding aanwezig zijn. Meerdere netvoedingen zijn mogelijk, maar geven onbetrouwbare resultaten als zij via het netwerk met elkaar in verbinding staan.
Vooraf aan elke berekening voert Vision een eilandtest uit en worden netwerkcomponenten en netgedeelten die niet zijn verbonden met een netvoeding of die in eilandbedrijf niet gevoed worden, na afloop van de berekening in de eilandkleur weergegeven.
Eilandjes worden automatisch berekend als er een synchrone generatoren met spanningsregeling en frequentie-vermogensregeling aanwezig is en in bedrijf is. Zie de beschrijving van eilandbedrijf.
Loadflow
Een loadflowberekening vindt als volgt plaats:
•kies Berekenen | Basis | Loadflow
•geef de berekeningsinstellingen aan
•verlaat het formulier met OK.
Met behulp van F9 wordt de laatst uitgevoerde berekening herhaald. Hierbij blijven de gekozen instellingen van kracht.
Instellingen
De volgende instellingen van een loadflowberekening zijn mogelijk.
Transformatorregelingen
Regelingen van transformatoren met spanningsregeling kunnen voor een berekening worden "uitgezet". Als trapstand wordt in dat geval de waarde gebruikt zoals in het transformatorformulier aangegeven. Dit kan ook de berekende trapstand zijn van een vorige loadflowberekening.
Als Vision na een berekening de trapstanden heeft aanpast, worden in een lijstje de regelacties van de betreffende transformatoren aangegeven, met de vraag of deze trapstanden moeten worden overgenomen. Met Ja worden de trapstanden overgenomen in de invoergegevens van de transformatoren. Met Nee blijven de nieuwe trapstanden de "runtime"-trapstanden. Een volgende loadflow zal uitgaan van deze "runtime"-trapstanden. Pas na een wijziging van het netwerk worden de "runtime"-trapstanden weer geïnitieerd op de invoertrapstanden.
Door een taktiek te kiezen, regelen alle transformatoren naar de hoogste of laagste spanning binnen hun regelband.
P- en Q-regelingen
Spanningsregelingen van shunt-elementen, namelijk condensatoren en spoelen, kunnen voor een berekening worden "uitgezet". In dat geval zijn de condensatoren en spoelen aan.
P- en Q-regelingen van belastingen, PV's, windturbines en accu's kunnen tijdens een berekening worden "uitgezet". De betreffende elementen worden wel geïnitialiseerd volgens hun regeling, met als input een default spanning van 1 pu of een default stroom van 0 pu.
Schaling
Schalingsfactoren kunnen worden toegepast op opwekking (generatoren), belasting (motoren en (transformator)belastingen), PV en windturbines.
Motorstart
Het aanlopen van een motor gaat gepaard met een grote aanloopstroom, waardoor spanningsdips in het net ontstaan. Met een statische berekening kan de dip als gevolg een aanlopende motor redelijk worden berekend. Hierbij wordt de aanlopende motor met zijn aanloopimpedantie (kortsluitimpedantie) gemodelleerd. De netvoedingen en synchrone generatoren worden gemodelleerd als een equivalente spanningsbron achter hun subtransiënte impedanties.
Na selecteren van motorstart kunnen bij de gelijknamige tab de te starten asynchrone en synchrone motoren worden geselecteerd. Er worden 3 berekeningen uitgevoerd waarvan de resultaten worden weergegeven:
1.situatie zonder de geselecteerde motoren
2.situatie bij inschakeling van geselecteerde motoren (waarbij het eventueel gekozen scenario (ook) actief is)
3.situatie na de motorstart (met gestarte motoren).
Let op: Als een motorstart wordt uitgevoerd, worden alle geselecteerde motoren tegelijk gestart.
n-1
Berekening van de loadflow, waarbij telkens één object niet beschikbaar is. Na selecteren van n-1 kunnen bij de gelijknamige tab de uitvallende objecten worden geselecteerd.
n-2
Berekening van de loadflow, waarbij telkens twee objecten tegelijkertijd niet beschikbaar zijn. Na selecteren van n-2 kunnen bij de gelijknamige tab de uitvallende objecten worden geselecteerd.
Profiel
Met een profiel wordt het vermogen van een belasting of opwekking voor opeenvolgende tijdstippen gevarieerd. Een mogelijke toepassing is een dagbelastingsprofiel. De opgegeven belasting of het opgewekte vermogen worden vermenigvuldigd met de in het profiel vastgelegde factoren. Er worden dus meerdere loadflowberekeningen uitgevoerd, afhankelijk van de instelling op het tabblad Profiel. De profielen worden in de berekening verwerkt en het resultaat kan voor alle berekende toestanden gerapporteerd worden.
Er zijn twee manieren om met profielen te werken:
•Profiel: in Vision gedefinieerd en in het netwerkbestand opgeslagen "interne" profiel
•Extern profiel: buiten Vision als Excel-bestanden gemaakt en buiten het netwerkbestand opgeslagen "externe" profiel
Indien Cyclus aangevinkt is, wordt verdere analyse uitgevoerd voor alle kabels in het netwerk op basis van hun temperatuureigenschappen. Deze cyclische berekening is gebaseerd op de IEC-normen 60853 en 60287. De grafische weergave van de resultaten kunt u vinden via de knop ‘Cyclus’ die in het resultatendetailformulier van elke kabel aanwezig is.
Periode
De loadflow berekent standaard de eindsituatie, rekening houdend met groei en het in het lint opgegeven jaar. Met deze instelling kan het groeiverloop berekend worden gedurende de aangegeven periode. Er wordt dan voor elk jaar een loadflow uitgevoerd en de resultaten kunnen als functie van het jaar weergegeven worden.
Jaar
De keuze van een jaar, waarmee de (transformator)belastingen door groei (ingevuld bij groei) een andere waarde krijgen, kan worden ingesteld op netwerkniveau. Door de keuze van een jaar, in het ribbonblad Start, ribbongroep Tijd, worden de (transformator)belastingen in het netwerk ingesteld op een waarde die overeenkomt met de groei. Met deze waarde kunnen nu alle berekeningen worden uitgevoerd.
Inom' en Snom' voor takken
Voor takken zijn de termen Inom' en Snom' geïntroduceerd voor het signaleren van een overbelasting in de loadflow. Deze waarden zijn geïntroduceerd om eenduidigheid te krijgen over de maximale belastbaarheid van een tak. Voor een kabel wordt de waarde van Inom' vastgesteld uit de invoergegevens van het zwakste kabeldeel. Voor een verbinding wordt de waarde van Inom' gekozen uit de invoergegevens volgens de instelling in de opties. Voor de overige takken worden de waarden van Inom' en Snom' overgenomen uit de invoergegevens. Voor de taksoorten zijn Inom' en Snom' als volgt gespecifieerd:
•link: Inom' is naar keuze oneindig of door de gebruker te specificeren
•kabel: Inom' is de zwakste Kabeltype.Inom(G) x belastbaarheidsfactor over de kabeldelen. G verwijst naar de gekozen warmteweerstand van de grond.
•verbinding: Inom' is Inom1, Inom2 of Inom3 volgens keuze in de Opties bij Berekening | Grenzen.
•smoorspoel: Snom' wordt overgenomen uit het invoergegeven Smoorspoeltype.Snom
•transformator: Snom' wordt overgenomen uit het invoergegeven Transformatortype.Snom of uit de opgegeven waarde
•speciale transformator: Snom' wordt overgenomen uit het invoergegeven Specialetransformatortype.Snom of uit de opgegeven waarde
•driewikkelingstransformator: Snom1', Snom2' en Snom3' volgens type of op te geven.
Divergentie van de loadflow
Voor de berekening van de loadflow wordt gebruik gemaakt van de Newton-Raphson methode. Deze methode komt langs iteratieve weg tot een oplossing, waar bij elke iteratie vanuit een toestand van het net met behulp van de afgeleide de richting naar de volgende toestand wordt bepaald. De Newton-Raphson methode is algemeen gebruikt en staat bekend om zijn hoge snelheid en goede convergentie-eigenschap.
Toch kan het soms voorkomen dat er geen oplossing gevonden wordt. Hierbij wordt de melding gegeven: "maximum aantal iteraties bereikt" of "oplossing divergeert". Netwerken waarbij een oplossing divergeert, bezitten vaak verbindingen met relatief hoge impedanties in combinatie met relatief grote belastingen. Ook kan het zijn dat men een invoerfout heeft gemaakt. Zo wordt door een kilo/Mega-vergissing het vermogen wel eens duizend keer te groot ingevoerd.
Er zijn verschillende mogelijkheden om fouten op te sporen en om de loadflow “erdoorheen” te helpen.
Om fouten op te sporen:
• Controleer het netwerk via Bestand | Voorbereiden | Controleren. Grote elementvermogens worden gemeld.
• Laat elementen getekend worden als bolletjes via Beeld | Weergave in Edit mode | Symbool, Stroom. Als alle bolletjes heel klein zijn, is er misschien een invoerfout bij het grootste bolletje.
Om de loadflow te forceren:
• Verklein het belastings- en/of opwekkingspercentage in de loadflowinstellingen.
• Zet het belastingsgedrag van alle (transformator)belastingen collectief op constante impedantie.
• Schakel een netdeel uit door een schakelaar te openen
• Zet Sbasis in de opties achtereenvolgens op 1, 10 of 100 MVA.
• Vergroot de linkimpedantie in de opties.
• Pas de geavanceerde loadflowopties in de opties aan.
Als de loadflow opgelost kan worden, is het zaak om te kijken naar overbelasting en over- en onderspanning. Waarschijnlijk zijn er in de omgeving van deze objecten problemen met te grote belastingen en/of te kleine takken.
Stuurparameters voor de loadflowberekening
De loadflowberekening is een iteratief proces. Het proces stopt wanneer een voldoende nauwkeurige oplossing gevonden is. Ook in het geval de loadflow divergeert of anders niet tot een oplossing kan komen, stopt het proces. In dat geval wordt een melding gegenereerd. De omstandigheden waarom een loadflow soms niet tot een oplossing komt, zijn zeer divers. Een van de parameters is de juiste keuze van Sbasis.
Met behulp van een aantal stuurparameters in de opties, kan een ervaren gebruiker meer informatie krijgen en eventueel enkele waarden instellen.
Debuglevel
Niveau van berichtgeving tijdens het loadflow-oplossingsproces.
Default is: 0.
0 |
Geen extra informatie |
1 |
Algemene informatie en foutcodes Waarschuwing bij toename vermogensmismatch |
2 |
Per iteratie voor het knooppunt met de grootste vermogensmismatch: mismatch en spanning |
3 |
Per iteratie voor alle knooppunten: vermogensmismatch en spanning |
MaxIter
Maximaal aantal iteraties in het Newton-Raphson-proces.
Default is: 15.
Nauwkeurigheid
Nauwkeurigheid van het Newton-Raphson-proces. Dit is de maximaal toegestane vermogensmismatch in p.u.
Default is: 10-5 p.u.
Divergentiefactor
Factor die aangeeft hoeveel de maximale vermogensmismatch tussen twee opeenvolgende iteraties maximaal mag toenemen.
Default is: 100.
Eilandwaarschuwing
Indien het swingbusvermogen groter is dan Eilandwaarschuwing x 105 / Nauwkeurigheid, wordt een melding gemaakt dat de vermogensbalans in eilandbedrijf niet in orde is.
Zie ook: