Che cos'è un'unità di misura Phasor?
Un'unità di misura di fase (PMU) è un mezzo per fornire una misurazione della differenza di fase e delle ampiezze delle onde sinusoidali periodiche ed è intesa a tracciare la qualità della corrente alternata (CA) fornita dalle società di servizi di energia elettrica sulla rete elettrica . Il phasor in un'unità di misura phasor si riferisce al modello matematico di un vettore con sia la direzione che l'ampiezza delle onde elettriche. Quando si riferisce alla natura periodica di AC, il phasor è un tipo specifico di vettore che ha solo una relazione di fase con la sua fase di riferimento. Se esiste un solo generatore nella trasmissione di energia elettrica, non è necessario disporre di uno strumento di misurazione a fase. Le griglie, tuttavia, hanno diversi generatori che alimentano lo stesso sistema di distribuzione dell'alimentazione.
Un'unità generatore in un sistema di generazione di energia deve essere in grado di sincronizzare la sua fase e ampiezza con altre unità generatrici. Ad esempio, una frequenza di utilità di 60 cicli al secondo (cps) o 60 hertz (Hz) completa un ciclo ogni circa 0,0166667 secondi. La differenza di fase tra le uscite dei singoli generatori nel sistema deve essere molto vicina allo zero. Questa differenza di fasore aumenta quando un generatore funziona un po 'più velocemente o solo un po' più lentamente rispetto agli altri generatori, oppure ha un'uscita che alla fine era più alta o più bassa del livello netto richiesto.
Due generatori a 5 kilovolt-ampere (kVA) a 110 volt (V) e 60 Hz dimostrano il significato di un'unità di misura del fasore. Senza sincronizzazione, questi due generatori funzioneranno e ciascuno fornirà un'uscita di corrente alternata (VAC) a 110 volt a 60 Hz. Questi due generatori a metà della capacità possono fornire energia di emergenza a due gruppi di luci e apparecchi di circa 2,5 kilowatt (kW) ciascuno, che corrisponde a circa 22,8 A. Questo sistema di doppio generatore non richiede alcun PMU perché i due generatori non sono in lo stesso circuito.
Il collegamento di due generatori, che devono essere sincronizzati in frequenza e in fase, a una griglia richiede un'unità di misura del fasore. Due generatori possono generare 110 V CA esattamente a 60 Hz. Se queste uscite del generatore hanno una differenza di fase esattamente pari a zero gradi, le uscite di questi generatori possono essere cablate insieme per formare una griglia. Hardware e software speciali vengono utilizzati per assicurarsi che i generatori siano sempre sincronizzati. Qualsiasi eccezione può comportare un blackout parziale o totale della griglia.
L'unità di misura del fasore è necessaria affinché l'automazione del sistema di alimentazione formi una griglia intelligente. Con l'aiuto di un sistema di posizionamento globale (GPS), la PMU e le apparecchiature di controllo possono sincronizzare con precisione uscite di frequenza e di fase di diversi generatori di centrali elettriche. Sia accurato che preciso, il controllo di queste centrali elettriche a livello di griglia, insieme a compensazioni calcolate per le caratteristiche elettriche del sistema di trasmissione e le statistiche della domanda, trasformano in realtà la potenza elettrica continua.