<< Klik om de inhoudsopgave weer te geven >> Navigatie: 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.