Publicaties over loadflow

Thermal loading capacity of cables and transformers

De congestie van het middenspanningsdistributienetten is de laatste tijd een veelbesproken onderwerp. De infrastructuur moet veranderen, maar in de tussentijd moet de capaciteit van het bestaande net volledig worden benut. Een van de manieren om dat te doen is te kijken naar de thermische belasting van de componenten in plaats van de conventionele methode op basis van nominale stroombelasting. Vision Network Analysis en Gaia LV Network Design (alleen voor transformatoren) biedt nu de mogelijkheid om deze thermische belasting te berekenen volgens de IEC-normen voor kabels (IEC 60287 en IEC 60853) en transformatoren (IEC 60076-7) binnen een netwerk. Dit Engelstalige rapport beschrijft de implementatie van thermische belastbaarheid in Vision Network Analysis en Gaia LV Network Design.

Bottom up calculation approach

Voor de korte en lange termijnplanning is het voorspellen van het gedrag van de Distributed Energy Resources (DERs) van hoge prioriteit. De bottom-up benadering is een nuttig instrument dat rekening met de DER penetratie op laagspanningsniveau houdt en de parameters van het equivalent op het MS/LS transformator niveau bepaalt. Deze benadering levert een profiel op dat het stochastisch DER gedrag op de juiste manier vertegenwoordigt. Dit rapport (Engelstalig) beschrijft de implementatie van bottom up berekening in Vision Cloud Solution en Gaia.

State Estimation / Data Driven Load Flow

Door de toenemende integratie van DER in de distributienetten en de verdere elektrificering van industrie en kleinverbruik, is het essentieel om een beter inzicht te krijgen in de belasting van het MS-distributienet. Het State Estimation-algoritme in Vision is specifiek ontwikkeld voor de MS-distributienetten: het combineert metingen en pseudometingen met netwerkkennis om de belasting van het net te bepalen. Dit algoritme is geschikt voor zowel het berekenen van tijdreeksen (profielen) als voor het berekenen van de belasting op specifieke momenten in de tijd. Het Engelstalige rapport beschrijft de implementatie van State Estimation/Data Driven Load Flow (DDLF) in Vision Network Analysis. De thesis en het artikel bieden diepgaand inzicht in de specifieke kenmerken en het uitgevoerde onderzoek, evenals de validatie die heeft bijgedragen aan de implementatie in Vision Network Analysis.

Stochastische Load Flow in Gaia met het Gaussian-Mixture belastingmodel

De belasting van het LS-distributienet is moeilijk voorspelbaar en stochastisch van aard. Het is daarom in Gaia mogelijk de belasting inclusief apparaten als warmtepompen, zonnepanelen, laadvoorzieningen, etc. te representeren met een gecombineerde set van normaalverdelingen: het Gaussian-Mixture belastingmodel. In dit document wordt het model toegelicht en wordt de implementatie in Gaia behandeld. 

N.B. Onder de tab modellering vindt u het rapport “Gaussian-Mixture Typegenerator in Gaia LV Network Design”; dit document beschrijft de methode voor het genereren van GM-belastingtypes met behulp van de GM-typengenerator.

Negengeleiderloadflow

De negengeleiderloadflow maakt het mogelijk berekeningen uit te voeren aan LS-netten met een geïntegreerd OV-net. Dit rapport presenteert de ontwikkelingen bij de modellering ervan. 

Berekeningen aan netten in eilandbedrijf

Er bestaat behoefte aan een methode voor loadflowberekeningen voor netten in eilandbedrijf, zoals op schepen en boorplatforms en zoals dat kan voorkomen bij industriële netten die soms los van het externe net komen te staan. Een loadflowberekening vereist echter altijd een netvoeding, waarin een “Swingbus” is opgenomen. Een loadflow zonder swingbus werkt in principe niet, zodat er een creatieve oplossing gevonden moet worden.In de oplossing is met name aandacht besteed aan de vermogensverdeling over de generatoren.

Het gebruik van patronen voor belasting, opwekking en netvoeding

De functionaliteit die patronen combineert in de loadflowberekeningen is vooral interessant voor het Asset Management. In een korte presentatie worden de mogelijkheden van het gebruik van profielen voor belasting en opwekking toegelicht. Deze presentatie geeft een inleiding voor het invoeren van een patroon, het koppelen aan belasting, opwekking en netvoeding, het model van de belasting en het belastingsgedrag. In een voorbeeld wordt de uitwerking op spanning, stroom en netverlies gedemonstreerd.

Analyse Netflicker in laagspanningsdistributienetten

Tijdens de Gaia gebruikersmiddag op 18 november 2004 is een voorstel gedaan voor de analyse van de spanningsfluctuaties in het laagspanningsnet. Dit rapport geeft nader inzicht in de definitie en de berekening ervan. Eerst volgt een korte uiteenzetting van de theorie rond het fenomeen netflicker. Vervolgens worden de eisen vanuit de Netcode toegelicht. Daarna volgt een uiteenzetting over de bijdrage van motoren aan de netflicker en tenslotte wordt ingegaan op de concrete netflicker in een laagspanningsdistributienet. 

Vijfgeleiderloadflow

Gaia is uitgebreid met een vijfgeleiderloadflow. Hiermee kunnen alle fasegeleiders, de nulgeleider en de aardgeleider apart in detail berekend worden. De modellering is gepresenteerd op de Gaia gebruikersmiddag op 18 november 2003. Dit rapport geeft een impressie. 

Stochastische loadflow

Netten voor elektriciteitsdistributie zijn over het algemeen ruim gedimensioneerd. Omdat de belasting van klant tot klant sterk kan fluctueren, hebben elektriciteitsbedrijven altijd het zekere voor het onzekere genomen en de kabels dikker dan strikt nodig gekozen. De belastingen werden in het ontwerpproces met hun maximale waarde aangenomen. Hierdoor wist de ontwerper absoluut zeker dat de elektrische spanning nooit onder de gestelde eisen zou komen. Tegenwoordig kiezen de elektriciteitsbedrijven voor kostenbesparing. Een andere ontwerpmethode ten aanzien van de kabels kan tot besparingen leiden. Door de introductie van stochastische technieken in de modellering van de belastingen in het net worden de marges minder groot genomen en kunnen de kabels beter worden gekozen in relatie tot het werkelijke gedrag in de praktijk. Over dit onderzoek is gerapporteerd in twee delen.
Het eerste rapport beschrijft het stochastisch model van de belasting. 
Het tweede rapport beschrijft het algoritme van de stochastische loadflow. 

Stroomcompensatie bij transformatorregelingen

Stroomcompensatie is bedoeld om het spanningsverlies over een verbinding te compenseren in de spannings-regeling van een voedingstransformator. Het komt nogal eens voor dat de invloed van de stroomcompensatie in de transformatorregeling niet goed wordt begrepen. Dit document gaat kort in op de keuze van de compensatie-impedantie en de invloed van diverse belastingen en opwekkers. 

Aanloop van asynchrone motoren in een laagspanningsnet

In een laagspanningsnet, met overwegend Ohmse verbindingen, valt de spanningsdip bij het inschakelen van de asynchrone machine erg mee bij een lage cos(phi) tijdens aanloop. Tijdens het aanlopen wordt de cos(phi) groter. Tegelijkertijd echter neemt de verhouding Istart / Inom af. In die gevallen dat de cos(phi) sneller toeneemt dan de aanloopstroom afneemt, wordt de ergste spanningsdip dus niet veroorzaakt door het moment van inschakelen, maar door een specifiek moment verderop in het aanloopproces. Dit verschilt van machine tot machine. Hiermee kan rekening gehouden worden door een iets grotere cos(phi) bij aanloop in te vullen in de motorendatabase (T_ASM.DAT). 

Berekening van de restcapaciteit in een distributienet

In sommige situaties moet de schakelsituatie in een MS-distributienet gewijzigd worden: in geval van te plegen onderhoud of bij het verschakelen in storingssituaties. De op een knooppunt maximaal bij te schakelen stroom wordt bepaald door de reeds bestaande belasting van alle voedende kabelverbindingen. In praktijk wordt deze stroom “Restcapaciteit” of “Uitvoeding” genoemd. In Vision is een functionaliteit aangebracht, die de maximaal bij te schakelen stroom op knooppunten berekent. Dit document gaat kort in op de methode. 

De Newton-Raphson loadflow kort beschreven

De methode die in Vision wordt toegepast om de spanningen en stromen in een elektriciteitsvoorzieningssysteem te berekenen is de loadflow volgens Newton-Raphson. De methode is voor het eerst beschreven in 1961 en 1967. De loadflow convergeert snel naar een oplossing en vanaf de introductie van sparse matrixtechnieken en optimale ordening ten behoeve van het eliminatieproces waren geheugenruimte en rekentijd geen probleem meer. De Newton-Raphson loadflow is met succes beproefd en is wereldwijd geaccepteerd. Dit document geeft een korte technische beschrijving (voor de liefhebbers).