Wat is een Phasor-meeteenheid?
Een fasemeeteenheid (PMU) is een manier om het faseverschil en de amplitudes van periodieke sinusgolven te meten en is bedoeld om de kwaliteit te volgen van wisselstroom (AC) die wordt geleverd door elektriciteitsbedrijven op het elektriciteitsnet . De phasor in een phasor-meeteenheid verwijst naar het wiskundige model van een vector met zowel richting als amplitude van elektrische golven. Wanneer wordt verwezen naar de periodieke aard van AC, is de phasor een specifiek type vector die alleen een faserelatie heeft met zijn referentiefase. Als er slechts één generator in elektrische stroomtransmissie is, is er weinig behoefte aan een phasor meetinstrument. Netten hebben echter verschillende generatoren die hetzelfde stroomverdelingssysteem voeden.
Eén generatoreenheid in een stroomopwekkingssysteem moet zijn fase en amplitude kunnen synchroniseren met andere genererende eenheden. Bijvoorbeeld, een gebruiksfrequentie van 60 cycli per seconde (cps) of 60 hertz (Hz) voltooit één cyclus elke ongeveer 0,0166667 seconde. Het faseverschil tussen de uitgangen van individuele generatoren in het systeem moet heel dicht bij nul liggen. Dit faseverschil neemt toe wanneer de ene generator net iets sneller of net iets langzamer werkt dan de andere generatoren, of een output heeft die uiteindelijk hoger of lager was dan het vereiste netniveau.
Twee generatoren van 5 kilovoltampère (kVA) bij 110 volt (V) en 60 Hz demonstreren het belang van een phasor-meeteenheid. Zonder synchronisatie zullen deze twee generatoren draaien en elk een output leveren van 110 volt wisselstroom (VAC) bij 60 Hz. Deze twee generatoren op halve capaciteit leveren mogelijk noodvoeding aan twee sets lichten en apparaten van elk ongeveer 2,5 kilowatt (kW), wat overeenkomt met ongeveer 22,8 A. Dit systeem met dubbele generator vereist geen PMU omdat de twee generatoren niet in hetzelfde circuit.
Om twee generatoren, die in frequentie en in fase moeten worden gesynchroniseerd, op een net aan te sluiten, is een fasemeeteenheid vereist. Twee generatoren genereren mogelijk 110 VAC bij exact 60 Hz. Als deze generatoruitgangen exact nul graden faseverschil zijn, kunnen de uitgangen van deze generatoren samen worden bedraad om een rooster te vormen. Speciale hardware en software worden gebruikt om ervoor te zorgen dat generatoren te allen tijde worden gesynchroniseerd. Elke uitzondering kan leiden tot gedeeltelijke tot totale rasteronderbreking.
De phasor-meeteenheid is vereist voor automatisering van het energiesysteem om een smart grid te vormen. Met behulp van een GPS-systeem (Global Positioning System) kunnen nauwkeurige frequentie- en fase-uitgangen van verschillende generatoren van energiecentrales worden gesynchroniseerd door de PMU en de besturingsapparatuur. Zowel nauwkeurig als nauwkeurig, maakt de besturing van deze energiecentrales in het hele netwerk, samen met berekende compensaties voor de elektrische kenmerken van het transmissiesysteem en vraagstatistieken, een continue stroomvoorziening mogelijk.