Bus mou

Dans les systèmes d'alimentation électrique, un bus de décalage (ou bus de bascule ), défini comme un bus Vδ, est utilisé pour équilibrer la puissance active et la puissance réactive dans un système tout en effectuant des études de flux de charge . Le bus de décalage est utilisé pour compenser les pertes du système en émettant ou en absorbant la puissance active et/ou réactive vers et depuis le système.

Pour les ingénieurs en systèmes électriques, une étude de flux de charge explique les conditions du système électrique à différents intervalles pendant le fonctionnement. Elle vise à minimiser la différence entre les quantités calculées et réelles. Ici, le bus de relâchement peut contribuer à la minimisation en ayant une entrée de puissance réelle et réactive sans contrainte.

L'utilisation d'un bus de marge présente un inconvénient inhérent lorsqu'il s'agit de traiter des variables d'entrée incertaines : le bus de marge doit absorber toutes les incertitudes provenant du système et doit donc avoir les distributions de puissance nodale les plus larges possibles. Même des quantités modérées d'incertitude dans un grand système peuvent permettre aux distributions résultantes de contenir des valeurs au-delà des marges du bus de marge.

Une approche de flux de charge capable d'intégrer directement les incertitudes dans les processus de résolution peut s'avérer très utile. Les résultats de telles analyses donnent des solutions sur toute la plage des incertitudes, c'est-à-dire des solutions qui sont des ensembles de valeurs ou des régions au lieu de valeurs uniques.

Les bus sont de 3 types et sont classés comme :

1. Bus PQ – la puissance réelle et la puissance réactive sont spécifiées. Il est également connu sous le nom de bus de charge . En général, dans un bus PQ, la puissance réelle et réactive générée sera supposée être nulle. Cependant, la puissance sortira, donc la puissance réelle et la puissance réactive seront toutes deux négatives. Le bus de charge sera utilisé pour trouver la tension et l'angle du bus.
2. Bus PV – la puissance réelle et la valeur de la tension sont spécifiées. Il est également connu sous le nom de bus générateur . La puissance réelle et la tension sont spécifiées pour les bus qui sont des générateurs. Ces bus ont une production d'énergie constante, contrôlée par un moteur principal, et une tension de bus constante.
3. Bus de relâchement – ​​pour équilibrer la puissance active et réactive dans le système. Il est également connu sous le nom de bus de référence ou de bus de basculement . Le bus de relâchement servira de référence angulaire pour tous les autres bus du système, qui est réglé sur 0°. L'amplitude de la tension est également supposée être de 1 pu au niveau du bus de relâchement.

Le bus de relâchement fournit ou absorbe la puissance active et réactive vers et depuis la ligne de transmission pour compenser les pertes, car ces variables sont inconnues jusqu'à ce que la solution finale soit établie. Le bus de relâchement est le seul bus pour lequel l' angle de phase de référence du système est défini. À partir de cela, les différentes différences angulaires peuvent être calculées dans les équations de flux de puissance. Si un bus de relâchement n'est pas spécifié, alors un bus de générateur avec une puissance réelle maximale agit comme bus de relâchement. Un schéma donné peut impliquer plus d'un bus de relâchement.

La formulation la plus courante du problème de flux de charge spécifie toutes les variables d'entrée (PQ aux charges, PV aux générateurs) comme des valeurs déterministes. Chaque ensemble de valeurs spécifiées correspond à un état du système, qui dépend d'un ensemble de conditions du système. Lorsque ces conditions sont incertaines, de nombreux scénarios doivent être analysés.

Une analyse classique du flux de charge consiste à calculer l'amplitude de la tension et l'angle de phase au niveau des bus, ainsi que les flux de ligne actifs et réactifs pour le terminal spécifié (ou les conditions du bus). Quatre variables sont associées à chaque bus :

• tension
• angle de phase
• puissance active ou réelle
• puissance réactive

Sur la base de ces valeurs, un bus peut être classé dans les trois catégories mentionnées ci-dessus :

Les puissances réelle et réactive (c'est-à-dire la puissance complexe) ne peuvent pas être fixées. Le flux net de puissance complexe dans le réseau n'est pas connu à l'avance et les pertes de puissance du système sont inconnues jusqu'à ce que l'étude soit terminée. Il est nécessaire d'avoir un bus (c'est-à-dire le bus de réserve) sur lequel la puissance complexe n'est pas spécifiée afin qu'il fournisse la différence entre la charge totale du système plus les pertes et la somme des puissances complexes spécifiées sur les bus restants. La puissance complexe attribuée à ce bus est calculée dans le cadre de la solution. Pour que les variations des puissances réelle et réactive du bus de réserve représentent un faible pourcentage de sa capacité de production pendant le processus de résolution, le bus connecté à la plus grande centrale de production est normalement sélectionné comme bus de réserve. Le bus de réserve est crucial pour un problème de flux de charge car il tiendra compte des pertes de la ligne de transmission. Dans un problème de flux de charge, la conservation de l'énergie se traduit par une production totale égale à la somme des charges. Cependant, il y aurait toujours une différence dans ces quantités en raison des pertes de ligne, qui dépendent du courant de ligne. Pour déterminer le courant de ligne, il faudrait connaître les angles et les tensions des bus connectés à la ligne. Dans ce cas, le bus de relâchement devra tenir compte des pertes de ligne et servir de générateur, injectant de la puissance réelle dans le système.

La solution nécessite une formulation mathématique et une résolution numérique. Étant donné que les problèmes de flux de charge génèrent des équations non linéaires que les ordinateurs ne peuvent pas résoudre rapidement, des méthodes numériques sont nécessaires. Les méthodes suivantes sont des algorithmes couramment utilisés :

1. Méthode itérative de Gauss -
2. Méthode de flux de charge découplé rapide
3. Méthode Gauss-Seidel
4. Méthode Newton-Raphson