Enerji sistemlərinin modelləşdirilməsi və simulyasiyasıMövzu planı

Enerji sistemlərinin modelləşdirilməsinin məqsədi, əsas prinsipləri və simulyasiya yanaşmaları izah edilir. Simulyasiya proqramının iş mühiti, layihənin yaradılması və ilkin parametrlərin təyin edilməsi öyrənilir.

Elektrik şəbəkəsinin birxətli sxeminin qurulması, generator, transformator, xətt, yük və şinlərin modelə əlavə edilməsi, onların nominal və elektrik parametrlərinin daxil edilməsi həyata keçirilir.

Generator, transformator və elektrik veriliş xətlərinin ekvivalent sxemləri və riyazi modelləri araşdırılır. Parametrlərin hesablanması və onların simulyasiya modelində tətbiqi yerinə yetirilir.

Sabit güc, sabit cərəyan və sabit impedans kimi yük modelləri araşdırılır. Müxtəlif yük səviyyələrində gərginlik, cərəyan və güc dəyişmələrinin simulyasiyası aparılır.

Enerji sisteminin sabit rejimi üçün hesablama modeli yaradılır. Yük axını, şin gərginlikləri, güc axınları və itkilər müəyyən edilir və nəticələr təhlil olunur.

Üçfazalı, ikifazalı və birfazalı qısaqapanma rejimlərinin modelləşdirilməsi həyata keçirilir. Qısaqapanma cərəyanları, gərginlik dəyişmələri və qəza nöqtəsindəki parametrlər araşdırılır.

Elektrik sistemlərində keçid proseslərinin yaranma səbəbləri və əsas xüsusiyyətləri araşdırılır. Kommutasiya hadisələrinin sistemin gərginlik, cərəyan və güc parametrlərinə təsiri kompüter simulyasiyası vasitəsilə öyrənilir.

Transformatorun şəbəkəyə qoşulması və şəbəkədən ayrılması zamanı yaranan keçid prosesləri modelləşdirilir. Qoşulma cərəyanı, gərginlik dəyişmələri və kommutasiya effektləri araşdırılır.

Hava elektrik veriliş xəttinin boş gediş və müxtəlif yüklənmə şəraitində iş rejimləri modelləşdirilir. Xəttin sonunda gərginlik, cərəyan, aktiv və reaktiv güc, həmçinin itkilər müqayisə edilir.

Rele mühafizəsinin enerji sisteminin etibarlı fəaliyyətində rolu araşdırılır. Qəza hadisəsi yaradılaraq mühafizə qurğusunun işə düşməsi, açarın açılması və qəza hissəsinin sistemdən ayrılması simulyasiya edilir.

Günəş və külək kimi bərpa olunan enerji mənbələrinin enerji sisteminə inteqrasiyası üçün model yaradılır. Generasiya gücünün dəyişməsinin şəbəkənin iş rejiminə təsiri araşdırılır.

Fotovoltaik panellər, DC/AC çevirici və şəbəkə elementlərindən ibarət PV sistem modeli yaradılır. Günəş generasiyasının dəyişməsi və şəbəkəyə verilən aktiv və reaktiv gücün təsiri araşdırılır.

Külək turbininin və generator sisteminin modeli yaradılır. Külək sürətinin və generasiya gücünün dəyişməsi zamanı sistemin gərginlik, cərəyan və güc parametrləri simulyasiya edilir.

Akkumulyator enerji saxlama sisteminin əsas komponentləri və iş rejimləri araşdırılır. Batareyanın enerji sisteminə enerji verməsi və sistemdən enerji qəbul etməsi prosesləri modelləşdirilir.

Generator, transformator, elektrik veriliş xətti, yük, bərpa olunan enerji mənbəyi və enerji saxlama sistemi daxil olmaqla kompleks enerji sistemi modeli yaradılır. Sabit rejim, qəza, kommutasiya və dəyişən generasiya şəraitləri müqayisəli şəkildə simulyasiya edilir.

Elektrik enerji sistemlərinin riyazi və kompüter modellərinin qurulması prinsipləri, statik və dinamik modelləşdirmə üsulları, simulyasiya yanaşmaları və müasir proqram təminatının imkanları araşdırılır. Modelləşdirmənin enerji sistemlərinin layihələndirilməsi, istismarının təhlili və idarə edilməsində rolu öyrənilir.

Elektrik şəbəkələrinin sabit rejimlərinin kompüter modelinin yaradılması, yük axınının hesablanması, gərginlik və cərəyanların, aktiv və reaktiv güc axınlarının müəyyən edilməsi məsələləri nəzərdən keçirilir. Şəbəkənin müxtəlif yük və generasiya şəraitində iş rejimləri araşdırılır.

Üçfazalı və qeyri-simmetrik qısaqapanma növləri, onların elektrik sisteminin rejiminə təsiri və qısaqapanma cərəyanlarının hesablanması prinsipləri öyrənilir. Kompüter simulyasiyası vasitəsilə müxtəlif qısaqapanma ssenariləri modelləşdirilir və nəticələr təhlil edilir.

Elektrik sistemlərində açılma, qoşulma, qəza və digər dəyişikliklər zamanı yaranan elektromaqnit və elektromexaniki keçid proseslərinin xüsusiyyətləri araşdırılır. Müxtəlif keçid proseslərinin kompüter modelləri qurularaq zaman üzrə gərginlik, cərəyan, güc və digər parametrlərin dəyişməsi tədqiq edilir.

Transformatorların şəbəkəyə qoşulması zamanı yaranan maqnitlənmə cərəyanı (inrush current), nüvənin maqnit doyma hadisəsi və elektromaqnit keçid prosesləri araşdırılır. Transformatorun müxtəlif qoşulma şərtlərində kompüter modeli yaradılır və cərəyan və gərginlik dəyişmələri təhlil edilir.

Hava elektrik veriliş xətlərinin elektrik parametrləri, ekvivalent sxemləri və müxtəlif gərginlik səviyyələrində modelləşdirilməsi prinsipləri öyrənilir. Xəttin boşgediş, yük altında, ağır yük və qəza rejimləri kompüter modeli vasitəsilə araşdırılır.

Günəş fotovoltaik sistemlərinin əsas komponentləri, inverterlərin xüsusiyyətləri və günəş elektrik stansiyalarının elektrik şəbəkəsinə qoşulma prinsipləri araşdırılır. Günəş generasiyasının dəyişkənliyinin gərginlik, güc axını və enerji sisteminin rejimlərinə təsiri kompüter simulyasiyası ilə öyrənilir.

Külək turbinlərinin və külək elektrik stansiyalarının elektrik sistemləri ilə qarşılıqlı əlaqəsi, generasiyanın külək sürətindən asılılığı və müxtəlif iş rejimləri araşdırılır. Külək elektrik stansiyasının şəbəkəyə qoşulması, güc dəyişmələri və sistem parametrlərinə təsiri kompüter modeli əsasında tədqiq edilir.

Akkumulyator enerji saxlama sistemlərinin quruluşu, enerji doldurma və boşaltma rejimləri, güc elektronikasının rolu və elektrik şəbəkəsi ilə qarşılıqlı əlaqəsi araşdırılır. Enerji saxlama sisteminin yükün balanslaşdırılması, generasiyanın dəyişkənliyinin kompensasiyası və şəbəkə parametrlərinin tənzimlənməsində istifadəsi modelləşdirilir.

Enerji sistemlərinin modelləşdirilməsi üçün MATLAB/Simulink, ETAP və DIgSILENT proqram mühitlərinin funksional imkanları araşdırılır. Eyni enerji sistemi modelinin müxtəlif proqramlarda qurulması, sabit rejim, qısaqapanma və keçid proseslərinin simulyasiyası və alınmış nəticələrin müqayisəsi həyata keçirilir.