ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Σχετικά έγγραφα
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 5

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙI. Ενότητα 3: Ισοδύναμο κύκλωμα σύγχρονης Γεννήτριας Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Εργαστήριο Ανάλυσης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ενότητα 8: Ενισχυτές με διπολικά τρανζίστορ. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ.

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 6

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 3

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

Εργαστήριο Ανάλυσης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙΙ

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙI. Ενότητα 4: Ευστάθεια και όρια λειτουργίας Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

1 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

Έστω μια ΓΜ η οποία περιγράφεται από ένα δίθυρο κύκλωμα με γενικευμένες παραμέτρους ABCD, όπως φαίνεται στο Σχήμα 5.1. Οι σταθερές ABCD είναι:

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 2

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Διοικητική Λογιστική

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 6: Εναλλασσόμενα Ρεύματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Οικονομική Γεωργικών Εκμεταλλεύσεων

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 7

Στατιστική. 6 ο Μάθημα: Διαστήματα Εμπιστοσύνης και Έλεγχοι Υποθέσεων. Γεώργιος Μενεξές Τμήμα Γεωπονίας ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Εργαστήριο Ανάλυσης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 2

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 1

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 6

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 4

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. L d D F

Εργαστήριο Ελέγχου και Ευστάθειας Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Ανάλυση Σ.Η.Ε. Ενότητα 1: Ανάλυση συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας

Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 1

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙΙ

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 6: Εναλλασσόμενα Ρεύματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Στατιστική. 5 ο Μάθημα: Βασικές Έννοιες Εκτιμητικής. Γεώργιος Μενεξές Τμήμα Γεωπονίας ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Προστασία Σ.Η.Ε. Ενότητα 3: Ηλεκτρονόμοι απόστασης. Νικόλαος Βοβός Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Δομές Δεδομένων Ενότητα 1

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 9

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Ηλεκτρικά Κινητήρια Συστήματα

Θέματα Εφαρμοσμένης. Ενότητα 14.2: Η ψήφος στα πρόσωπα. Θεόδωρος Χατζηπαντελής Τμήμα Πολιτικών Επιστημών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 1: Βασικές Έννοιες Ηλεκτροτεχία Ηλεκτρονική. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

Εργαστήριο Ανάλυσης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙI. Ενότητα 6: Εισαγωγή στους ασύγχρονους κινητήρες Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Transcript:

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ Ενότητα 8: Ισχύς Εισόδου και Εξόδου ΓΜ, Ευστάθεια ΣΓ Άπειρου Ζυγού, Λειτουργικά Διαγράμματα Μακριών Ομοιογενών ΓΜ Λαμπρίδης Δημήτρης Ανδρέου Γεώργιος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Ισχύς Εισόδου και Εξόδου ΓΜ, Ευστάθεια ΣΓ Άπειρου Ζυγού, Λειτουργικά Διαγράμματα Μακριών Ομοιογενών ΓΜ

Περιεχόμενα ενότητας 1. Ισχύς εισόδου και εξόδου ομοιογενούς ΓΜ 2. Ευστάθεια στη συνεργασία ομοιογενούς ΓΜ με γεννήτρια 3. Λειτουργικά διαγράμματα μακριών ομοιογενών ΓΜ 5

Ισχύς Εισόδου και Εξόδου Ομοιογενούς ΓΜ (1/2) Από τις σχέσεις ενός ACD τετραπόλου προκύπτουν: V AV I I C V D I I V AV V D V I I C V A I DA AV V V AV I I 6

Ισχύς Εισόδου και Εξόδου Ομοιογενούς ΓΜ (2/2) Η μιγαδική ισχύς στο άκρο παραλαβής θα είναι: * * * * V A V V I V * V V A V * * 2 * P j Q Ενώ η μιγαδική ισχύς στο άκρο αποστολής θα είναι αντίστοιχα: * * * * A V V V I V * * 2 * * P j Q A V V V 7

Μιγαδική Ισχύς Απωλειών (1/2) * 2 * * * 2 A V VV VV A V V * * 2 2 * * * A V V V V V V P * V j Q V Ενεργή Ισχύς Απωλειών: Άεργη Ισχύς Απωλειών: P P P V Q Q Q V 8

Μιγαδική Ισχύς Απωλειών (2/2) Για Η ΓΜ συμπεριφέρεται επαγωγικά, δηλαδή καταναλώνει άεργη ισχύ. Για Η ΓΜ συμπεριφέρεται χωρητικά, δηλαδή παράγει άεργη ισχύ. Αν θέσουμε: Q 0 Q Q V Q 0 Q Q V Q V Q V ja jb A A e e jθ V V e V V e τότε από τις προηγούμενες σχέσεις θα έχουμε: θ θ θ, jθ 9

Ενεργή και Άεργη Ισχύς στο Άκρο Παραλαβής (1/2) P V V A V * * 2 j Q * 2 V V ΑV P cos b θ b a cos 2 V V ΑV Q sin b θ b a sin 10

Ενεργή και Άεργη Ισχύς στο Άκρο Αποστολής (2/2) P A V V V * 2 * j Q * 2 ΑV V V P cos b a b θ cos 2 ΑV V V Q sin b a b θ sin 11

Ισχύς Εισόδου και Εξόδου ΓΜΧΑ Παραδοχές σε ΓΜΧΑ: ω 2π γ j β, β ω L C 0 c λ G 0 L Z0 Ζ0 C j Z sin 0 β sinhγ sinh j β jsin β π b 2 A cos β coshγ cosh j β cos β a 0 12

Ενεργή και Άεργη Ισχύς στο Άκρο Παραλαβής ΓΜΧΑ 2 V V ΑV P cosb θ cosb a 2 V V ΑV Q sinb θ sinb a 13

Ενεργή και Άεργη Ισχύς στο Άκρο Παραλαβής ΓΜΧΑ VV π VV P cos θ sin θ Z0 sin β 2 2π Z0 sin λ Q Z 0 2 VV cos π V β sin θ Z sin β 2 Z sin β 0 0 2 VV V 2π cosθ cot 2π Z0 λ sin λ 14

Ενεργή και Άεργη Ισχύς στο Άκρο Παραλαβής ΓΜΧΑ (1/2) 2 ΑV V V P cosb a cosb θ 2 ΑV V V Q sin b a sin b θ 15

Ενεργή και Άεργη Ισχύς στο Άκρο Παραλαβής ΓΜΧΑ (2/2) VV π VV P cos θ sinθ Z0 sin β 2 2π Z0 sin λ Q 2 V cos β VV π sin θ Z sin β Z sin β 2 V Z 0 0 2 0 cot 2π λ Z 0 V V 2π sin λ cosθ 16

Διερεύνηση μέγιστου ενεργής ισχύος (1/2) Για ομοιογενή ΓΜ είναι: 2 VV ΑV P cos bθ b a cos Για ΓΜΧΑ θα είναι: P f sinθ για V, V, Z 0 και l σταθερά. Αν τότε cos b θ 1 οπότε: θ b 2 VV AV P P MAX cosb a 17

Διερεύνηση μέγιστου ενεργής ισχύος (2/2) Το P MAX είναι ένα μέγιστο με θεωρητικό χαρακτήρα, καθώς άλλες λειτουργικές συνθήκες περιορίζουν αισθητά τη μεταφερόμενη ισχύ: Όριο ευστάθειας. Όριο πτώσης τάσης. Θερμικά όρια. V Όταν τότε οπότε η αύξηση 2 V V P 1 cos MAX A b a των τάσεων και η μείωση του Β επιφέρουν την αύξηση της P MAX. 18

Διανυσματικό Διάγραμμα Τάσεων σε ΓΜ V θ V θ O θ 19

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (1/9) Τα αρχικά δεδομένα ενός ΣΗΕ συμπεριλαμβάνουν: Μια Σύγχρονη Γεννήτρια με αμελητέες απώλειες, ΗΕΔ Ε και αντίδραση Χ, Μια μακριά διασυνδετική ομοιογενή ΓΜ, ισοδύναμη με ένα ACD τετράπολο, και Ένα φορτίο με στοιχεία. V, I 20

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (2/9) Χ I I Ε V A,, C, D ΤΕΤΡΑΠΟΛΟ V ΦΟΡΤΙΟ 21

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (3/9) Για τη σύγχρονη γεννήτρια θα ισχύει: E V jx I I C V D I E V jx C V D I Επίσης, για τη ΓΜ θα είναι: V AV I Ο συνδυασμός των παραπάνω σχέσεων θα δώσει για το κύκλωμα: E AV I j X C V j X D I E A j X C V j X D I A V I 22

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (4/9) Αν θέσουμε: A A j X C A e j X D e V V V e V e E E e jθ jθ jθ E θ θ θ θ θ E g ja jb τότε θα έχουμε ένα νέο τετράπολο μεταξύ των άκρων και, που συνδέει: 23

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (5/9) Τάση ρεύμα εισόδου: E I και τάση-ρεύμα εξόδου: V I με ένα νέο πίνακα παραμέτρων μεταφοράς: A T C D E A V I E A V I I C V D I C D I 24

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (6/9) Διανυσματικό διάγραμμα τάσεων ΣΓ που τροφοδοτεί φορτίο μέσω μακριάς ομοιογενούς ΓΜ ισοδύναμης με ένα ACD-τετράπολο: E θ g θ V θ E θ =θ - θ V θ O θ 25

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (7/9) Η μεταφερόμενη ενεργή ισχύς P στο άκρο παραλαβής θα είναι: 2 V E ΑV P cos b θ b a Για μια ΓΜΧΑ, γνωρίζουμε ήδη ότι είναι: cos A D cos β j Z sin β C j 0 sin Z β 0 26

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (8/9) Θα είναι λοιπόν: sin β A A j X C cos β j X j Z X cos β sin β a 0 Z 0 0 cos cos j X D j Z sin β j X β jz0 sin β X β 0 b=90 οπότε: P V E Z sin β Χ β 0 cos sinθ 27

Συνδυασμός ΣΓ-ΓΜ-Φορτίου (9/9) Επιπλέον, για κοντές ΓΜΧΑ θα είναι: L Ζ0sin β Ζ0β ω L C ω L ω L X C X cos β X οπότε τελικά θα είναι: P V E X Χ sinθ 28

Ευστάθεια στο συνδυασμό ΣΓ- Άπειρου Ζυγού (1/2) Σε έναν εναλλακτικό τρόπο θεώρησης, τα δεδομένα ενός ΣΗΕ μπορεί να συμπεριλαμβάνουν: Μια Σύγχρονη Γεννήτρια με αμελητέες απώλειες, με σταθερή διέγερση (δηλαδή με σταθερή ΗΕΔ Ε) και αντίδραση Χ, Μια μακριά διασυνδετική ομοιογενή ΓΜ, ισοδύναμη με ένα ACD τετράπολο, και Ένα άκαμπτο δίκτυο (άπειρος ζυγός) στο άκρο παραλαβής της ισχύος, με σταθερή τάση. V 29

Ευστάθεια στο συνδυασμό ΣΓ- Άπειρου Ζυγού (2/2) Το Σύστημα έχει ευστάθεια μόνιμης κατάστασης όταν. Το Σύστημα έχει ευστάθεια μεταβατικής κατάστασης όταν: θ θ θ g 70 Συνήθως η γωνία της γεννήτριας βρίσκεται στην περιοχή: θ 30 50 g Η γωνία της ΓΜ, για ΓΜΧΑ, είναι ίση με (όπου ) Έστω, οπότε θα πρέπει να είναι : θ 25 β l l 416,6 km l β 6 /100 km θ 45 g θ 90 Γενικά, σε ΓΜ που έχουν μήκος μεγαλύτερο από 400 km αναμένονται προβλήματα ευστάθειας. θl β l 30

Μέθοδοι βελτίωσης ευστάθειας συστήματος ΣΓ-Άπειρου Ζυγού που αφορούν στη διασυνδετική μακριά ΓΜ (1/4) Βελτίωση της ευστάθειας με πυκνωτές σειράς στην αρχή ή / και στο τέλος της διασυνδετικής μακριάς ΓΜ: Χ C 1 C 2 Ε V V ΑΚΑΜΠΤΟ ΔΙΚΤΥΟ ΓΡΑΜΜΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ 31

Μέθοδοι βελτίωσης ευστάθειας συστήματος ΣΓ-Άπειρου Ζυγού που αφορούν στη διασυνδετική μακριά ΓΜ (2/4) Οι πυκνωτές σειράς προκαλούν μείωση στη συνολική διαμήκη επαγωγική αντίδραση (άρα και στη συνολική ισοδύναμη διαμήκη αυτεπαγωγή) της ΓΜ, επομένως μειώνουν το συντελεστή στροφής φάσης β, και τελικά μειώνουν τη συνολική στροφή που προκαλεί η ΓΜ στο διάνυσμα της τάσης. 32

Μέθοδοι βελτίωσης ευστάθειας συστήματος ΣΓ-Άπειρου Ζυγού που αφορούν στη διασυνδετική μακριά ΓΜ (3/4) Βελτίωση της ευστάθειας με ενδιάμεση στήριξη της τάσης μέσω στρεφόμενου πυκνωτή τάσης V z στη μέση της διασυνδετικής μακριάς ΓΜ. Χ Ε V V Ζ V ΑΚΑΜΠΤΟ ΔΙΚΤΥΟ ΓΡΑΜΜΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ 33

Μέθοδοι βελτίωσης ευστάθειας συστήματος ΣΓ-Άπειρου Ζυγού που αφορούν στη διασυνδετική μακριά ΓΜ (4/4) Ένας σύγχρονος πυκνωτής που συνδέεται στη μέση μιας μακριάς ΓΜ μετατρέπει το ΣΗΕ σε ένα ισοδύναμο με ΓΜ μήκους ίσου με το μισό της πραγματικής ΓΜ. 34

Λειτουργικά διαγράμματα μακριών ομοιογενών ΓΜ Σε μια ΓΜ ενδιαφέρουν κυρίως τα εξής: Ενεργή και άεργη ισχύς, Πτώση τάσης, Μέγιστα ρεύματα και απώλειες, Ευστάθεια στάσιμης και μεταβατικής κατάστασης. Τα λειτουργικά διαγράμματα (ή κυκλικά διαγράμματα) οδηγούν σε χρήσιμα συμπεράσματα και εκτιμήσεις που αφορούν στα παραπάνω μεγέθη και καταστάσεις. 35

Κατασκευή λειτουργικού διαγράμματος (1/2) Για τη συγκεκριμένη ΓΜ ορίζουμε στο μιγαδικό επίπεδο τα σημεία λειτουργίας Β, που αναπαριστούν είτε το άκρο του διανύσματος της μιγαδικής ισχύος του καταναλωτή: P jq είτε το άκρο του διανύσματος της μιγαδικής ισχύος του άκρου αποστολής: P jq 36

Κατασκευή λειτουργικού διαγράμματος (2/2) Εφαρμόζουμε τους περιορισμούς που ισχύουν στη ΓΜ λόγω: Ορίων πτώσης τάσης, Ορίων ρευμάτων μόνιμης κατάστασης, Ορίων ευστάθειας και υπολογίζουμε τους γεωμετρικούς τόπους λειτουργίας της ΓΜ, σύμφωνα με τους επιβαλλόμενους περιορισμούς. 37

Λειτουργικό διάγραμμα άκρου παραλαβής (1/5) Ορισμοί: V V I P V I i 2 N N Z0 Z0 N I I N jζ 0 0 0 i P Q P j Q s j P P P Z Z e ζ I I N N N N 38

Λειτουργικό διάγραμμα άκρου παραλαβής (2/5) V AV V AV I I * * * * V AV V I V V * * * VV 2 1 V * * * * Z0 sinhγ Z0 tanhγ V V e V e * jζ 2 jζ * * Z0 0 γ Z tanhγ sinh 39

Λειτουργικό διάγραμμα άκρου παραλαβής (3/5) s s Z 0 2 PN V V V Z V e V Z e sinh γ tanh γ * * jζ 2 jζ 0 0 2 * * 2 * Z0 V V Z0 V s jζ jζ e e tanhγ sinh γ * * * * V V 40

Λειτουργικό διάγραμμα άκρου παραλαβής (4/5) I CV I C V D I I D D * * * * I C V V I V V * * D D 1 tanh γ * 2 V I V * * coshγ Z0 2 V * 1 e jζ * tanh γ V I * Z 0 cosh * γ 41

Λειτουργικό διάγραμμα άκρου παραλαβής (5/5) s Z 0 2 PN V jζ * V * Z0 1 s e tanh γ I * V V cosh γ V I 1 V I cosh γ * jζ * tanh * N s e γ 42

Γεωμετρικοί τόποι σημείων λειτουργίας (1/4) (1ος) (1) V λ ct ΓΕΩΜ. ΤΟΠΟΣ s : V ΚΥΚΛΟΣ ΜΕ ΚΕΝΤΡΟ Ο 1 ΚΑΙ ΑΚΤΙΝΑ r 1 (στο σχήμα: κύκλοι K 0, K 1, K 2 για διάφορα λ) jζ e OO1, r1 tanh * γ sinh γ λ 43

Γεωμετρικοί τόποι σημείων λειτουργίας (2/4) V I V I I s s i * * PN PN VI N I N ανηγμένο ρεύμα άφιξης (2ος) i = ct ΓΕΩΜ. ΤΟΠΟΣ i (s ): ΚΥΚΛΟΣ ΜΕ ΚΕΝΤΡΟ O KAI ΑΚΤΙΝΑ r 0 (στο σχήμα: κύκλος K ) Ι ε : μέγιστο επιτρεπόμενο θερμικό ρεύμα 0 0 r I I ε N 44

Γεωμετρικοί τόποι σημείων λειτουργίας (3/4) I I N i ανηγμένο ρεύμα αναχώρησης (3ος) i (2) I Iε ct I I N N ΓΕΩΜ. ΤΟΠΟΣ i (s ): ΚΥΚΛΟΣ ΜΕ ΚΕΝΤΡΟ Ο 2 KAI ΑΚΤΙΝΑ r 2 (στο σχήμα: κύκλος Κ ) 2 OO jζ * 2 e tanh γ, r2 Ι Ν Ι ε cosh γ 45

Γεωμετρικοί τόποι σημείων λειτουργίας (4/4) (4ος) θ V,V ct : ΕΥΘΕΙΑ ΜΕ ΑΡΧΗ Ο 1 (στο σχήμα ευθείες Ε 1, Ε 2 ) θ 25 (ΛΟΓΩ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ) 46

Λειτουργικό διάγραμμα ισχύος του άκρου παραλαβής μακριάς ομοιογενούς ΓΜ (1/6) P / P N 1 E 1 r 1 25 o r 0 s r 2 O O -1 O 2 1 1-25 o jq / P N E 2-1 47

Λειτουργικό διάγραμμα ισχύος του άκρου παραλαβής μακριάς ομοιογενούς ΓΜ (2/6) Γεωμετρικός τόπος (1ος) επιτρεπόμενης πτώσης τάσης, για διάφορους σταθερούς λόγους τάσεων V / V = λ: κύκλος K 0 για λ = 1, κύκλος K 1 για λ > 1 και κύκλος K 2 για λ < 1. 48

Λειτουργικό διάγραμμα ισχύος του άκρου παραλαβής μακριάς ομοιογενούς ΓΜ (3/6) Γεωμετρικός τόπος (2ος) επιτρεπόμενου ρεύματος άφιξης I : το I ε είναι το μέγιστο επιτρεπόμενο θερμικό ρεύμα φόρτισης της ΓΜ. 49

Λειτουργικό διάγραμμα ισχύος του άκρου παραλαβής μακριάς ομοιογενούς ΓΜ (4/6) Γεωμετρικός τόπος (3ος) επιτρεπόμενου ρεύματος αναχώρησης I : το I ε είναι πάλι το μέγιστο επιτρεπόμενο θερμικό ρεύμα φόρτισης της ΓΜ. 50

Λειτουργικό διάγραμμα ισχύος του άκρου παραλαβής μακριάς ομοιογενούς ΓΜ (5/6) Γεωμετρικός τόπος (4ος) ορίου ευστάθειας μεταβατικής κατάστασης: ευθεία Ε 1 για θ 25 και ευθεία Ε 2 για θ 25. 51

Λειτουργικό διάγραμμα ισχύος του άκρου παραλαβής μακριάς ομοιογενούς ΓΜ (6/6) Τομή γεωμετρικών τόπων: 52

Περιορισμοί Μεταφερόμενης Ισχύος Σε πολύ κοντές ΓΜ (π.χ. 15 km) ο καθοριστικός παράγοντας είναι το θερμικό ρεύμα. Σε κοντές ΓΜ (π.χ. 50 km) οι καθοριστικοί παράγοντες είναι το θερμικό ρεύμα και η πτώση τάσης. Σε μακριές ΓΜ (π.χ. 500 km) οι καθοριστικοί παράγοντες είναι η πτώση τάσης και η ευστάθεια. Στην τελευταία αυτή περίπτωση: πρέπει να γίνει επαγωγική αντιστάθμιση για τη λειτουργία της γραμμής χωρίς φορτίο, αλλιώς έχουμε ανεπίτρεπτη ανύψωση τάσης, η γραμμή δεν μπορεί να μεταφέρει ενεργή ισχύ μεγαλύτερη της φυσικής της ισχύος (P /P N 1), η γραμμή μπορεί να μεταφέρει περιορισμένη άεργη ισχύ (Q /P N < 0,5). 53

Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Λαμπρίδης Δημήτρης, Ανδρέου Γεώργιος. «, Ισχύς Εισόδου και Εξόδου ΓΜ, Ευστάθεια ΣΓ Άπειρου Ζυγού, Λειτουργικά Διαγράμματα Μακριών Ομοιογενών ΓΜ». Έκδοση: 1.0. Θεσσαλονίκη 2015 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.auth.gr/eclass_courses. 54

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ 55

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τέλος ενότητας Επεξεργασία: Σβάρνα Κωνσταντίνα Θεσσαλονίκη, Χειμερινό εξάμηνο 2014-2015