Übersicht
Bei der Lösung des Problems, einen gegebenen Bedarf an elektrischer Energie auf der Lastseite so zu befriedigen, daß die Energieerzeugungskosten ein Minimum werden (optimaler Verbundbetrieb), benötigt man zur Berücksichtigung der Netzverluste eine Verlustformel. Zur Berechnung der Koeffizienten der Verlustformel existieren bereits verschiedene Verfahren [1], [2], [3], [6], [7] u. [8]. Sie sind aber alle mit einem erheblichen Rechenaufwand verbunden, der bei Berechnung mittels Tischrechenmaschine mehrere Wochen beträgt. Auch beim Einsatz von programmgesteuerten Digitalrechenmaschinen gehen dieser Rechnung in der Regel ziemlich umfangreiche Messungen au dem Netzmodell voraus. Im folgenden wird eine Methode beschrieben, die es gestattet, die Verlustkoeffizienten direkt, bzw, über kurze Rechnung zu ermitteln. Die Anzahl der auszuführenden Messungen ist hierbei außerdem noch geringer als in den bisher bekannten Verfahren. Die in einem Netzmodell zusätzlich benötigten Elemente bestehen in gewissen Stromwandlern mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis. Geht man von einer solchen Meßschaltung aus, so liegt die Anwendung derartiger Schaltungen zur Konstruktion eines Analogrechners zur Ermittlung der günstigsten Lastverteilung, welcher anstelle der (übticherweise) einstellbaren Verlustkoeffizienten ein Modell des zu optimierenden Netzes enthält, nicht mehr fern. Ein solches Gerät wurde in [15] beschrieben und besteht darin, daß zusätzlich zu dieser Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, die es gestatten, die aus Rechenschaltung ermittelten Sollwerte der Kraftwerkswirkleistungen selbsttätig zu erreichen. Hierzu sind auch auf der Generatorseite Stromwandler mit kontinuierlich veränderlichem. Übersetzungsverhältnis notwendig. Die in der Optimierungsgleichung erforderlichen differentiellen Netzverluste werden als anteilige Netzverluste aus dem Modellnetz entnommen.
Abbreviations
- P i :
-
Abgegebene Wirkleistung desi-ten Kraftwerkes (Generators)
- P V :
-
Verlustleistung des Verbundnetzes
- B ik :
-
Rein quadratische Verlustkoeffizienten
- B i0 :
-
Lineare Verlustkoeffizienten
- B 00 :
-
Absolutglied der Verlustformel
- l i =l ′i +1l ″i :
-
Proportionalitätsfaktor desi-ten Laststromes
- l ′i :
-
Proportionalitätsfaktor der Projektion desi-ten Laststromes auf den hypothetischen Laststrom (Realteil)
- l ″ i :
-
Proportionalitätsfaktor des zum hypothetischen Laststrom senkrechten Anteils des Laststromes (Imaginärteil)
- \(I^a = \left( {\begin{array}{*{20}c} {I_l^{(a)} } \\ \vdots \\ {I_n^{(a)} } \\ \end{array} } \right)\) :
-
a-te Transformation der Spaltenmatrix der Kraftwerksströme
- \(U_a = \left( {\begin{array}{*{20}c} {U_{l(a)} } \\ \vdots \\ {U_{n(a)} } \\ \end{array} } \right)\) :
-
a-te Transformation der Spaltenmatrix “Verlust”-Spannungen der Kraftwerke
- I ′a,U ′a :
-
entsprechende Größen der Lasten, d. h. die Lastgrößen werden durch Striche gekennzeichnet
- \(I_L^\prime = \sum\limits_{\mu = 1}^m {I_\mu ^\prime }\) :
-
hypothetischer Laststrom
- U i :
-
Klemmenspannung desi-ten Kraftwerkes (i=1...n)
- U ′ i :
-
Klemmenspannung deri-ten Last (i=1...m)
- α i :
-
Winkel des Spannungszeigers der Klemmenspannung desi-ten Kraftwerks (i=1...n)
- β i :
-
Winkel des Stromzeigers desi-ten Kraftwerks (i=1...n)
- s i =tg(β i −α i ):
-
=−tg ϕ i
- C ba :
-
Transformationsmatrix, “a nachb” (entsprechend dem Formalismus der Tensorrechnung)
- Z a =R a +j X a :
-
Impedanzmatrix (a-te Transformation)
- R a :
-
Realteil obiger Impedanzmatrix
- X a :
-
Imaginärteil obiger Impedanzmatrix
- ReZ ik(3) :
-
Realteil vonZ ik(3)
- I i (3)* :
-
konjugiert-komplexer Wert vonI (3) i
- C 6 t :
-
transponierte Matrix zuC 6
Literatur
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Edelmann, H.: Ein Übertrager mit komplexem Übersetzungsverhältnis. Frequenz 11 (1957) H. 2, S. 33–38.
Edelmann, H.: Vorteile beim Arbeiten mit α β o-Komponenten. ETZ-A 78 (1957) H. 17, S. 600–606.
Edelmann, H.: Verlustformel für ein Verbundnetz und Ausmessung der Verlustkoeffizienten. ETZ-A 79 (1958) H 16, S. 561–567.
Edelmann, H.: Ein Analoggerät zur Ermittlung und Steuerung eines Verbundbetriebs geringster Erzeugungskosten für die zu licfernde elektrische Energie, welches das zugehörige Modellnetz enthält. VDE-Fachberichte, 20. Bd. (1958).
Vućković, V., P. Miljanić, I. Obradović: Solving Power System Problems by Means of the a-c-Network Analyzer with Current Sources. Ann. de l'Association intern. pour le Calcul analogique Nr. 4 (1960) S. 190–197.
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Edelmann, H. Direkte Messung der Verlustkoeffizienten auf dem Netzmodell. Archiv f. Elektrotechnik 47, 106–122 (1962). https://doi.org/10.1007/BF01579175
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01579175