ACsimuleringer

AC-simuleringer er beregningsbaserede analyser af vekselstrømsfænomeners opførsel i elektriske netværk, kredsløb og systemer. Formålet er at forudsige spændinger, strømme og effekt under tidsvarierende signaler og frekvenser, og dermed vurdere ydeevne, stabilitet og kvalitet i elnettet eller i kraftudstyr.

Typer af AC-simuleringer inkluderer steady-state (phasor) analyse, der antager sinusformede stimuli og fokuserer på impedans, faseforskydning og netværkets frekvensrespons; og tidsdomæne (transient) analyse, der simulerer opførsel ved pludselige ændringer som tænding, afbrydelser eller skift i belastning. Harmonisk og EMC-analyse vurderer effekten af højere harmoniske og elektromagnetisk kompatibilitet.

Metoder og værktøjer omfatter brug af computerbaserede programmer som SPICE-familien (herunder LTspice), MATLAB/Simulink, PSCAD, DIgSILENT PowerFactory, ETAP og COMSOL Multiphysics. Resultaterne omfatter spændinger, strømme, effekt, tilsyneladende effekt, harmonisk forvrængning (THD) og generel spændingskvalitet.

Anvendelser spænder fra design og evaluering af elektriske netværk, effektkonvertere og motorstyringer til analyse af spændingskvalitet i forsyningssystemer, planlægning af nettilslutninger og støttende studier inden for EMC og pålidelighed. AC-simuleringer kræver korrekte modeller af komponenter og netværk samt passende valg mellem steady-state og tidsdomæne tilpasset problemstillingen og den ønskede nøjagtighed.

Vigtige principper inkluderer arbejde med komplekse impedanser, phasorer og eventuelle nonlineariteter. Begrænsninger omfatter afhængighed af parameterværdier, modelnøjagtighed og beregningstempo ved store netværk eller stærkt ikke-lineære komponenter.

Eksempel: en AC-simulering af en distributionstavle med inverters og varierende belastninger for at vurdere spændingskvalitet og THD under forskellige scenarier.