Ao simular um sistema DC que se conecta com um sistema AC via um Inversor, então uma tensão Nominal DC precisa ser especificada para o Inversor. A tensão DC está relacionada com a tensão AC sob a condiçao a vazio como segue:
Esta equação é para um retificador de 6 pulsos e inclui o "ripple" do lado da barra DC, e é tipicamente usada em sistemas DC que não incluem um grande capacitor de alisamento; sistemas tais como HVDC e grandes retificadores simples. Se você sabe que a barra DC inclui um capacitor DC na barra, e que em condições de carga o ripple é mínimo, você deve usar:
Quando um inversor é especificado como Tiristor, a impedância de comutação obrigatorio deve ser especificada na aba Fluxo de Potência [Power Flow]. Esta impedância é usada para calcular as condições terminais na saída do inversor de acordo com as Equações de Kimbark. Além disso, é mandattório um transformador localizado a jusante do inversor que tenha exatamente a mesma impedância que a impedância de comutação. Esta é a razão pela qual a especificação da impedância de comutação na aba Fluxo de Potência [Power Flow] é especificada como um transformador; de modo que existe uma correspondência de um para um. As equações de Kimbark foram escritas com base da alta tensão nas linhas DC, as quais sempre incorporam e isolam o transformador de potencial da tensão da linha AC onde o conversor é especificado, e o conversor propriamente dito. Assim, para usar as equações, deve haver sempre o par transformador-conversor, ou as equações não estarão corretas para o modelo.
Uma fonte Inversor tem três modos de controle de fonte similar aos modos de controle de fonte do fluxo de potência AC. Os modos de controle são:
Um inversor também requer conhecimento do comportamento do retificador se o tipo Tiristor é especificado; o qual inclui a necessidade de mais dados. Os dados são a reatância de comutação, o ângulo de disparo mín e máx. Visto que as equaçoes DC de Kimbark são escritas com Alfa para um retificador e Gama para o inversor nos iremos seguir esta convenção, e requer que os limites de Gama Mín e Gama Máx sejam especificados.
Se você não entra com a impedancia de comutação coincidindo com o transformador externo ao inversor, a tensão da barra DC não irá refletir adequadamente a queda de tensão na barra do lado DC. isto resulta na tensão da barra DC sendo diferente daquela que realmente teria se a impedância de comutação tivesse sido incluída adequadamente.
Após diversos esforços de cálculo, concluiu-se que as equações de Kimbark não são perfeitas. Testes mostraram que elas não produzem exatamente os mesmos kW do lado AC quando vistos do lado DC; uma violação óbvia de conservação de energia. Se você notar que você ajustou a eficiência de um retificador ou de um inversor em 100%, e observa que os valores dos kW são ligeiramente diferentes, isto é um simples problema das equações de Kimbark que fornecem uma aproximação muito próxima do lado AC, versus um método exato usando um conversor ideal "sem perdas".
Observe também que Inversores à Tiristor tem seus Tipos forçados para serem PQG e que Q não e especificado visto que as equações de Kimbark determinam isto.
No modo de controle Stand Alone, a saída do inversor é basicamente um fonte SWING. Assim, sempre uma fonte DC está ligada na sua entrada, precisa alimentar a carga que a saída do inversor é forçada a servir. Isto significa que nós poderíamos ter condições onde o sistema não tem solução. Considere essas condições:
Sob tais condições, nós necessitamos que o inversor reduza seu carregamento do lado do sistema DC.
Devido à discussão na seção prévia, está claro (principalmente para Fotovoltáicas), que nós precisamos de um método para reduzir a carga especificada do Inversor se nós estamos criando uma condição de colapso de tensão no sistema DC. Assim, uma ferramenta foi desenvolvida para reduzir a carga especificada até a tensão DC aumentar acima da Configuração de Tensão de Carga Mín.
Esta ferramenta trabalha nos modos de Controle de Tensão e Sem Controle de Tensão, mas não funcionando quando está no modo Stand Alone. No modo Stand Alone, tem-se que atender os requisitos para satisfazer a carga na saída do lado AC (i.e. é uma SWING). Neste modo de controle, nenhuma mudança pode ser feita na carga, mesmo sea tensão de entrada DC esta em colapso. E assim, e nós somos conduzidos para a próxima seção.
Visto que pode ocorrer um colapso de tensão legítimo na entrada do inversor, nós temos que cobrir e alertar isto. Foi então que implementou-se a Configuração para Solução de Tensão Mín. Entretanto,isto realmente é apenas uma condição que irá ocorrer com Fotovoltáicas que está sendo carregada a um ponto onde a tensão cai para manter ISC na sua saída. E assim, onde a tensão DC em qualquer Fotovoltáica cai abaixo desse valor, os cálculos são finalizados, e voce e informado que a uma solução não pode ser alcançada devido a problemas com o carregamento da Fotovoltáica.
No mode de controle de tensão, a fonte do Inversor é apenas um gerador PV com uma potência ativa especificada na saida e controle do ajuste de tensão. Os limites de VArs estão ativos. Se a entrada de tensão DC cai abaixo da Configuração de Tensão de Carga Mín, a potência ativa especificada é reduzida até que o ajuste seja atingido. A fonte ainda controla a tensão e inclui limites de VAr durante a açao de controle da potência ativa.
No modo sem controle de tensão, a fonte do Inversor e basicamente um gerador PQ com uma potência ativa e reativa especificada em sua saída. Se a entrada de tensão DC cai abaixo da Configuração de Tensão de Carga Mín, a potência ativa especificada é reduzida até que o ajuste seja atingido.
Devido à necessidade dos Inversores detectarem que suas entradas estão offline, adicionou-se uma rotina para verificação de ilhamento que detecta todos os ilhamentos. Após cada ação de chaveamento os ilhamentos são detectados e identificados. Se a entrada do Inversor está em ilha sem um SWING, a fonte de saída do Inversor é retirada de serviço com um ação de chaveamento adicional e subsequente verificação de ilhamento. Isto nos permite então remover a entrada DC do Inversor e sua saída será zero.
Os Inversores precisam certificar que a saída AC esta em ilha sem nenhum SWING, que nenhuma carga esta colocada na entrada DC. Se uma condição de ilhamento é criada na entrada do Inversor, então a carga DC puxa zero na entrada do Inversor e o sistema DC não será carregado pelo Inversor.
Esta configuração é utilizada para ajudar a se obter uma solução mais rápida quando os inversores estão reduzindo sua carga para atingir o Limite de Mínima Tensão de Redução de kW (MVKWRT). Na condição onde a tensão de entrada DC de um Inversor cai abaixo do MVKWRT, é necessario reduzir os kW de carga requeridos do lado DC pelo Inversor. Isto é acompanhado em cada iteração usando:
onde InvLRDB é essa variável do registro.
Nome: InvLoadReductionDeadband
Local: Options
Tipo: DWORD
Representa: Valores em por cento
Default: 5
Exemplo: Um valor de 5 corresponde a 5% que é 0.05 pu no mecanismo.
| Dados do Inversor [Inverter Data] |
|