Load Flow Lab 5 54
-
Upload
warayut-kampeerawat -
Category
Documents
-
view
230 -
download
20
Transcript of Load Flow Lab 5 54
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 1
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 1
การทดลองท่ี 5
การคํานวณการถายเทกําลังไฟฟาPower Flow Calculations
อ.สุรัช ณ สงขลาP 304 , HVL
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 2
วัตถุประสงคของการทดลอง
เพ่ือศึกษาการวิเคราะหการถายเทกําลังไฟฟาในระบบไฟฟากําลัง
เพ่ือศึกษาการคํานวณการถายเทกําลังไฟฟาโดยใชโปรแกรม ETAP Power Station
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 2
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 3
จะทําการศึกษาในสภาวะ steady-state operating conditions ของระบบไฟฟากําลังเพ่ือหาปริมาณตางๆ อาทิ เชน
Voltage Profile Power Flows Current Flows Power Factors Transformer LTC Setting Voltage Drops Generator’s Mvar Damand (Qmax & Qmin) Total Generation & Power Demand MW & Mvar losses
Power flow หรือ Load flow
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 4
ประโยชนของการวิเคราะหการถายเทกําลังไฟฟา
ศึกษาผลที่เกิดเนื่องจาก การทํางานของเคร่ืองกําเนิดไฟฟา
ศึกษาการกระจายของโหลด ศึกษาผลการเช่ือมโยงระบบเขาดวยกันเมื่อมีการติดตั้ง
เคร่ืองกําเนิดไฟฟาใหม หรือ เช่ือมตอโหลดใหม ศึกษาการสูญเสียที่เกิดข้ึนในระบบ เพ่ือที่จะพยายาม
ลดการสูญเสียใหนอยลง
ปรับปรุงและเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันไฟฟาของระบบ
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 3
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 5
Size & Determine System Equipment & Parameter
Cable / Feeder Capacity Capacitor Size Transformer MVA & kV Rating (Turn Ratios) Transformer Impedance & Tap Setting Current Limiting Reactor Rating & Imp. MCC & SW.Gear Current Ratings Generator Operating Mode (Isochronous /
Droop) Generator’s Mvar Demand Transmission, Distribution & Utilization kV
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 6
Optimize Operating Condition
Bus Voltage are Within Acceptable Limits Voltage are Within Rated Insulation Limits of
Equipment Power & Current Flows Do Not Exceed the
Maximum Rating System MW & Mvar Losses are Determined Circulating Mvar Flows are Eliminated
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 4
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 7
ประเภทของบัส
1. Slack bus หรือ Reference bus หรือ Floating bus หรือ Swing bus
2. Voltage Control bus หรือ Generator bus หรือ P-V bus
3. Load bus หรือ P-Q bus
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 8
Generator operation
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 5
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 9
Generator Operation Modes
m e
Turbine Generator Exciter System
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 10
Governor Operating Modes• Isochronous: governor จะปรับตาม generator’s power output ท่ีเปลี่ยนแปลงไปตาม demand.
• Droop: governor จะปรับให generator ทํางานเปน Base Loaded, หรือหมายความวา MW output จะคงท่ี
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 6
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 11
In PowerStation Generators and Power Grids have three operating modes that are used in Load Flow calculation.
Swing Mode
• Governor is operating in Isochronous mode
• AVR Action
Voltage Control Mode
• Governor is operating in Droop Mode
• AVR Action
MVar Control mode
• Governor is operating in Droop Mode
• Fixed Field excitation
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 12
• Swing Mode, voltage จะคงที ่P&Q จะเปล่ียนแปลงตาม Power Demand.
• Voltage Control Mode, P&V จะคงที ่แต Q & จะเปล่ียนแปลงได
• Mvar Control Mode, P&Q จะคงที ่แต Q & จะเปล่ียนแปลงได
Const. P&Q??
√√Load
Voltage Ctrl.?√
?√
AVR / Droop
Swing√
√??AVR / Isoch.
VQP
• หากอยูใน Voltage Control Mode, P&Q มีคาสูงเกิน limit , โมเดลจะเปลี่ยนพฤติกรรมเปน Load (P&Q are kept fixed)
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 7
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 13
Load CHaraCteriStiC
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 14
Constant Power Loads
• ในการคํานวณ Power Flow induction, synchronous and lump loads จะมีพฤติกรรมเปน constant power load
• power output จะมีคาคงท่ีถึงแมวา input voltage จะเปลี่ยนไป (constant kVA)
• power output ของ lump load จะพฤติกรรมเปน constant power load ตามท่ีปรับตั้ง คา % motor load ไว
P
VmaxVmin
Running MotorPower Output
V
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 8
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 15
Constant Impedance Loads• ในการคํานวณ Power Flow Static Loads, lump Loads (% static), Capacitors and Harmonic Filters และ Motor Operated Valves จะมีพฤติกรรมเปน constant Impedance load• Input Power จะเพิ่มข้ึนเปนสัดสวนตาม Input Voltage.
• Load Flow ท่ีเปนผลมาจาก Harmonic Filters อาจพิจารณาเชนเดียวกับ capacitive loads เพื่อปรับปรุง Power Factor ได
• MOVs ถูกจําลองใหเปน constant impedance loads เพราะเปนลักษณะการทํางานเฉพาะของมอเตอรชนิดน้ี
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 16
Constant Current Loads
V
I
• กระแสจะมีคาคงท่ีตลอดถึงแมวาแรงดันจะเปลี่ยนแปลงไป
• DC AC Constant current loads จะใชสําหรับทดสอบ Battery discharge capacity
• AC Constant current loads จะใชสําหรับทดสอบ UPS systems performance.
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 9
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 17
Load Flow Calculation Methods
** VYVjQP BUST
VJJJJ
QP
43
21
2. Newton-Raphson Method
• Fast in speed, but high requirement on initial values.
• First order derivative is used to speed up calculation.
1. Accelerated Gauss-Seidel Method
• Low Requirements on initial values, but slow in speed.
3. Fast-Decoupled Method
• Two sets of iteration equations: real power-voltage angle
• Fast in speed, but low in solution precision.
• Better for radial system and system with long lines.
VJQ
JP
4
1
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 18
INPUTS Of Power FlowCalculation
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 10
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 19
Single line diagram
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 20
Line data
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 11
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 21
Bus data
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 22
OUTPUTS of Power FlowCalculation
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 12
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 23
Output Table
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 24
การทดลอง
1 1 1 1 2 22Data
1. Power Grid : Sym MVAsc = 297.24 MVAsc, X/R = 13.4
SLG MVAsc = 109 MVAsc, X/R = 13.4
2. OH-Incoming Feeder : 25kV-SAC 1(1x3c 185 sq.mm.) length = 250m.
3. UGC Feeder : 25kV-XLPE 1(3x1c 185 sq.mm.) length = 300m.
4. OH Tap to Riser Pole length = 7m.
5. Tr On-Ground
6. LV Feeder to MDB length = 25m.
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 13
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 25
Transformer Installation
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 26
การทดลองการวิเคราะห Case 1
1. Choose Lump Load Type and Set Dynamic load 80%, only for Office set 60%.
2. Set Loading 2 Category ท่ี 100% และท่ี 70%3. Set Loading Alert at 95% Marginal, 100%
Critical.4. Set Bus Voltage Alert at 98-102% Marginal, 95-
105% Critical.5. Run Load Flow ท่ี 100% และ 70 % บันทึกผลฯ6. วิเคราะหผลการไหลของกําลังไฟฟา
Electrical Power Engineering Department
Mahanakorn University of Technology 14
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 27
Home Work / Reportการวิเคราะห Case 2
1. เพิ่มเติม Load 3 Branch และ Set การวิเคราะหตาม Case 1
2. Run Load Flow ท่ี 100% และ 70 % บันทึกผลฯ3. วิเคราะหผลการไหลของกําลังไฟฟา
1:54 PMElectrical Power Engineering Department
MUT. 28
Load Flow Report
สงที่สงที่ ตูสงงานตูสงงาน ออ..สุรัชสุรัช ณณ สงขลาสงขลา
คัดลายมือภาษาไทยคัดลายมือภาษาไทย สงภายในสงภายใน 1 1 สัปดาหสัปดาห